混合动力车辆的控制装置制造方法
混合动力车辆的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备：能够输出行驶用的动力的发动机和电动机（例如电动发电机）；动力传递系统，其对驱动轮传递动力，并且能够手动选择变速级；以及变速指示装置，其提示驾驶员变更所述变速级，在该混合动力车辆中，在对变速级进行手动变速的手动变速模式时，在发动机处于运行状态的情况下，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更，在当前变速级变为了允许发动机停止的变速级的情况下，使发动机停止而转变为EV行驶。通过这样的控制，在手动变速模式时，能够抑制使发动机运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
【专利说明】混合动力车辆的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力车辆的控制装置。
【背景技术】
[0002]近年来，从保护环境的观点出发，期望降低从搭载于车辆的发动机(内燃机)排出的排放气体的排出量以及提高燃料消耗率(燃料经济性)，作为满足这些要求的车辆，开发和实用化了混合动力车辆。
[0003]混合动力车辆具备发动机和电动机(例如电动发电机或者马达),能够将这些发动机和电动机中的任一方或者双方用作行驶驱动力源来进行行驶，所示电动机使用通过该发动机的输出来发电产生的电力和/或储存于电池(蓄电装置)的电力来进行驱动。
[0004]在这样的混合动力车辆中，能够实现仅使用电动机的动力进行行驶的电动机行驶(以下也称为EV行驶)，因此有时在车辆行驶期间也进行暂时停止发动机的运行的间歇运行(间歇性反复进行发动机停止和发动机启动的运行)。
[0005]另夕卜，在混合动力车辆等的车辆中，存在能够选择手动变速模式(顺序(sequential)模式)的车辆。在这种车辆中搭载有变速指示装置(通常称为换挡指示器(GSI))，在手动变速模式下的行驶期间中，在相对于能够改善燃料消耗率(燃料经济性)等的合适的变速级(推荐变速级)而选择了与该变速级不同的变速级的情况下，进行对驾驶员提示变速操作(加档、减档)的变速指示(变速引导)。
[0006]在混合动力车辆中，作为与提示变速器的手动变速的变速指示装置有关的技术存在以下专利文献I所述的技术。在该专利文献I所述的技术中，在对马达(电动机)提供电力的变换器(inverter )达到了高温的情况下，通过提示驾驶员进行将变速器切换为高档侧(变速比小的一侧)的变速动作(加档)，从而抑制变换器发生温度过于上升。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献1:日本特开2004-257511号公报
[0009]专利文献2:日本特开2004-028280号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]然而，在混合动力车辆中，在手动变速模式下且发动机的停止被允许(允许间歇运行)的情况下，尽管能够进行EV行驶，但根据通过手动操件选择的变速级(变速比)决定的要求(例如在通过手动操作选择的变速级为禁止发动机间歇运行的变速级的情况下)，有时发动机会为运行状态。当成为这样的状况时，有时因发动机运行会引起燃料经济性恶化。
[0012]上述专利文献I所记载的技术是在变换器达到高温的情况下提示驾驶员加档的技术，在能够进行EV行驶的混合动力车辆中对于手动变速模式时的变速指示没有作出任何考虑。
[0013]本发明是考虑这种实际情况而完成的发明，目的在于提供一种在能够设定手动变速模式的混合动力车辆中能够提高手动变速模式时的燃料经济性的控制装置。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]本发明的对象是一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备:能够输出行驶用的动力的发动机；能够输出行驶用的动力的电动机；动力传递系统，其向驱动轮传递动力，并且能够手动选择变速级；以及变速指示装置，其提示驾驶员变更所述变速级，在这样的混合动力车辆的控制装置中，其技术特征在于，在对变速级进行手动变速的手动变速模式时，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
[0016]更具体地说，技术特征在于，在对变速级进行手动变速的手动变速模式时所述发动机处于运行状态的情况下，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更，在所述动力传递系统的当前变速级变为了允许所述发动机停止的变速级的情况下，使所述发动机停止而转变为仅使用所述电动机的动力进行行驶的电动机行驶(EV行驶)。
[0017]本发明所指的“变速级”的定义是“驾驶员通过手动操作进行切换的运行状态”。具体地说，在各个级(变速级)中固定的变速比、在各个级中具有一定幅度的变速比也包括于本发明所指的“变速级”。另外，该具有一定幅度的变速比是指如自动变速那样的线性的幅度、有级变速且范围保持(在后文中说明该范围保持)的步宽(stepped range)ο另外，作为该范围保持的情况下的“级”的概念，例如在具备提高发动机制动的制动力的范围(发动机制动范围、B范围)的车辆中，该B范围也包括在该“级”这一用语的意思中。
[0018]根据本发明，在手动变速模式时，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)而手动进行变速，能够使行驶状态转变为EV行驶。由此，能够抑制使发动机运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0019]在本发明中，在手动变速模式时的EV行驶时，也可以通过所述变速指示装置发出变速指示，使得该EV行驶状态持续。
[0020]在本发明中，在变速级为允许发动机停止的变速级时发动机停止的情况下(自动停止条件成立的情况下)，提示进行向允许发动机停止的变速级的变更，在即使为运行发动机停止的变速级、但发动机也不停止的情况下(无法得到燃料经济性效果的情况下)，提示与所述变更不同的方式的变更。这样，能够消除无法预计燃料经济性效果的变速指示。
[0021]作为本发明的具体结构，可以举出以下构造:在混合动力车辆的车辆状态进入到允许发动机停止的区域的情况下，设定允许发动机停止的变速级，通过所述变速指示装置提示向变速级变更。
[0022]在本发明中，作为手动变速模式下能够变速的动力传递系统的具体结构，可以举出以下构造:具备能够无级切换变速比的无级变速机构，在手动变速模式下，以多级方式对通过所述无级变速机构设定的变速比进行切换。
[0023]在本发明中，作为混合动力车辆的具体结构，可以举出以下构造:具备动力分配机构，该动力分配机构由行星齿轮机构构成，该行星齿轮机构具备与发动机的输出轴连结的行星架、与第一电动机(第一电动发电机MGl)连结的太阳轮以及与第二电动机(第二电动发电机MG2)连结的齿圈，通过对所述第一电动机的转速进行控制来变更发动机的转速，由此能够变更动力传递系统中的变速比。[0024]另外，作为混合动力车辆的其它具体结构，可以举出以下构造:具备发动机和电动机，在所述电动机与驱动轮之间的动力传递路径上设置有能够手动选择变速级的有级变速器。
[0025]在本发明的混合动力车辆中，也可以构成为:仅在车辆的加速要求小的情况下或者预测为加速要求小的状况持续的可能性高的情况下，提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。更具体地说，在混合动力车辆的车速低的情况下、在要求驱动力低的情况下、在混合动力车辆通常行驶的情况下、在行驶模式为非功率模式的情况下或者在EV开关接通的情况下，判断为加速要求小的状况持续的可能性高，提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
[0026]通过采用这样的结构，在将所述变速器变速为了发动机的停止允许变速级时，电动机的运行点不会成为不能EV行驶的区域。由此，能够避免转变为EV行驶之后发动机立即启动这种状况。
[0027]发明的效果
[0028]根据本发明，在手动变速模式时提示驾驶员向发动机的停止被允许的变速级的变更，因此能够实现燃料消耗率的提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示应用本发明的混合动力车辆的一例的概要结构图。
[0030]图2是表示图1的混合动力车辆的控制系统的概要结构的框图。
[0031]图3是表示手动变速模式下的基本控制过程的流程图。
[0032]图4是表示要求转矩设定映射的图。
[0033]图5是表示发动机的最佳燃料经济性工作线和要求功率线的例子的图。
[0034]图6是表示发动机下限转速设定映射的图。
[0035]图7是表示根据车速和变速级得到的发动机制动的特性的图。
[0036]图8是表示搭载于混合动力车辆的组合仪表的图。
[0037]图9是表示加档灯和减档灯的点亮状态的图，图9的(a)是表示加档指示时的图，图9的(b)是表不减档指不时的图。
[0038]图10是表示S模式时的换挡(shift，变速)指示控制的一例的流程图。
[0039]图11是表示S模式时的换挡指示控制的一例的流程图。
[0040]图12是表示S模式时的换挡指示控制的其它例的流程图。
[0041]图13是表示使用于S模式时的换挡指示控制的映射的一例的图。
[0042]图14是表示S模式时的换挡指示控制的另一例的流程图。
[0043]图15是表示S模式时的换挡指示控制的另一例的流程图。
[0044]图16是表示S模式时的换挡指示控制的另一例的流程图。
[0045]图17是表示使用于S模式时的换挡指示控制的映射的其它例的图。
[0046]图18是表示应用本发明的混合动力车辆的其它例的概要结构图。
[0047]图19是电动发电机的特性线图。
[0048]标号说明
[0049]1,200:混合动力车辆；2、201:发动机；3:动力分配机构；6a、6b、206L、206R:驱动轮；10:混合动力ECU ；16 =GS1-ECU ；24:电池；52:加速器(加速踏板)开度传感器；54:车速传感器；67:加档灯；68:减档灯；MG1:第一电动发电机；MG2:第二电动发电机；203:电动发电机。
【具体实施方式】
[0050]以下，根据【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0051][实施方式I]
[0052]图1是表不应用本发明的混合动力车辆的一例的略结构图。
[0053]该图1示出的混合动力车辆I是FF (前置发动机、前轮驱动)方式的混合动力车辆1，作为用于对驱动轮(前轮)6a、6b提供驱动力的驱动系统，具备:发动机2 ;三轴式动力分配机构3，其通过减震器2b与作为发动机2的输出轴的曲轴2a连接；第一电动发电机MGl，其能够发电，与该动力分配机构3连接；以及第二电动发电机MG2，其通过减速机构7与连接于动力分配机构3的作为驱动轴的齿圈轴3e连接。由这些曲轴2a、动力分配机构3、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2、减速机构7以及齿圈轴3e构成本发明中的动力传递系统。
[0054]另外，所述齿圈轴3e通过齿轮机构4和前轮用的差动齿轮5与驱动轮6a、6b连接。
[0055]另外，该混合动力车辆I具备对车辆的驱动系统整体进行控制的混合动力用电子控制单元(以下称为混合动力EQJ (Electronic Control Unit)) 10。
[0056]-发动机和发动机ECT-
[0057]发动机2是通过汽油或者轻油等碳化氢类燃料来输出动力的内燃机，通过从检测发动机2的运行状态的各种传感器输入信号的发动机用电子控制单元(以下称为发动机ECU) 11来进行燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等运行控制。
[0058]发动机E⑶11与混合动力E⑶10进行通信，根据来自该混合动力E⑶10的控制信号对发动机2进行运行控制，并且根据需要将与发动机2的运行状态有关的数据输出到混合动力E⑶10。发动机E⑶11连接有曲轴位置传感器56、水温传感器57等。曲轴位置传感器56在曲轴2a每旋转一定角度时输出检测信号(脉冲)。发动机ECU 11根据来自该曲轴位置传感器56的输出信号来算出发动机转速Ne。另外,水温传感器57输出与发动机2的冷却水温度相应的检测信号。
[0059]-动力分配机构_
[0060]如图1所示，动力分配机构3具备:外齿齿轮的太阳轮3a ;内齿齿轮的齿圈3b，其配置成与该太阳轮3a在同心圆上；多个小齿轮3c，其与太阳轮3a啮合并且与齿圈3b啮合；以及行星架3d，其以自转且公转自如的方式保持这些多个小齿轮3c，将太阳轮3a、齿圈3b、行星架3d作为旋转元件，构成为进行差动作用的行星齿轮机构。在该动力分配机构3中，发动机2的曲轴2a与行星架3d连结。另外，第一电动发电机MGl的转子(rotor)与太阳轮3a连结，上述减速机构7经由上述齿圈轴3e与齿圈3b连结。
[0061]并且，在这样的结构的动力分配机构3中，相对于输入到行星架3d的发动机2的输出转矩，当第一电动发电机MGl的反力转矩被输入到太阳轮3a时,在作为输出兀件的齿圈3b呈现比从发动机2输入的转矩大的转矩。在该情况下，第一电动发电机MGl作为发电机而发挥功能。在第一电动发电机MGl作为发电机而发挥功能时，从行星架3d输入的发动机2的驱动力被根据其齿轮比而分配到太阳轮3a侧和齿圈3b侦U。
[0062]另一方面,在要求启动发动机2时,第一电动发电机MGl作为电动机(启动马达)而发挥功能，该第一电动发电机MGl的驱动力通过太阳轮3a和行星架3d被提供给曲轴2a而使发动机2起转。
[0063]另外,在动力分配机构3中,在齿圈3b的转速(输出轴转速)为一定时,使第一电动发电机MGl的转速上下变化，由此能够使发动机2的转速连续地(无级地)变化。
[0064]-减速机构-
[0065]如图1所示，所述减速机构7具备:外齿齿轮的太阳轮7a ;内齿齿轮的齿圈7b，其配置成与该太阳轮7a在同心圆上；多个小齿轮7c，其与太阳轮7a啮合并且与齿圈7b啮合；以及行星架7d，其以自转自如的方式保持这些多个小齿轮7c。在该减速机构7中，行星架7d被固定于变速箱体,另一方面，太阳轮7a与第二电动发电机MG2的转子(rotor)连结,齿圈7b与所述齿圈轴3e连结。
[0066]-工作(power:启动，运转)开关-
[0067]在混合动力车辆I中设置有用于切换混合动力系统的启动与停止的工作开关51(参照图2)。工作开关51例如是反弹式的按钮开关，在每次被按压操作时交替地切换开关接通(ON)与开关断开(OFF)。在此，混合动力系统是以下系统:将发动机2和电动发电机MG1、MG2作为行驶用驱动力源，通过执行包括其发动机2的运行控制、电动发电机MG1、MG2的驱动控制、发动机2和电动发电机MG1、MG2的协调控制等的各种控制来对混合动力车辆I的行驶进行控制。
[0068]工作开关51在由包括驾驶员在内的搭乘者进行了操作的情况下，将与该操作相应的信号(IG-启动(ON)指令信号或者IG-关闭(OFF)指令信号)输出给混合动力E⑶10。混合动力ECU 10根据从工作开关51输出的信号等使混合动力系统启动或者停止。
[0069]具体地说，在混合动力车辆I的停车期间中操作了工作开关51的情况下，混合动力ECU 10以P档启动所述混合动力系统。由此，车辆成为能够行驶的状态。在停车期间的混合动力系统启动时，以P档启动混合动力系统，因此即使是踩加速踏板的状态，也不会输出驱动力。车辆能够行驶的状态是指能够根据混合动力ECU 10的指令信号来控制车辆行驶的状态，当驾驶员踩加速踏板时，则成为混合动力车辆I能够出发、行驶的状态(Ready-On状态)。Ready-On状态也包括在发动机2停止的状态下能够通过第二电动发电机MG2使混合动力车辆I的出发、行驶的状态(能够EV行驶的状态)。
[0070]另外，例如在混合动力系统启动过程中、停车时为P档时对工作开关51进行了操作(例如短按)的情况下，混合动力E⑶10使混合动力系统停止。
[0071]-换挡操作装置和变速模式-
[0072]在本实施方式的混合动力车辆I中设置有如图2所示的换挡操作装置9。该换挡操作装置9设置于驾驶座附近，设置有能够进行变位操作的变速杆91。另外，在换挡操作装置9形成有具有驻车档(P档)、倒档(R档)、空档(N档)、前进档(D档)以及顺序档(SS)的换挡道9a，驾驶员能够使变速杆91变位(位移)到所期望的档位。这些P档、R档、N档、D档、S档(还包括以下“ + ”档和档)的各档位通过换挡位置传感器50来检测的。
[0073]在上述变速杆91被操作到“D档”的状态下，混合动力系统被设为“自动变速模式”，进行控制变速比的电气式无级变速控制以使发动机2的工作点处于后述的最佳燃料经济性工作线上。
[0074]另一方面，在上述变速杆91被操作到“S档”的状态下，混合动力系统被设为“手动变速模式(顺序换挡模式(S模式))”。在该S档的前后设有“ + ”档和档。“ + ”档是进行手动加档时操作变速杆91的档，档是进行手动减档时操作变速杆91的档。并且，在变速杆91处于S档时，当变速杆91被以S档为中立位置而操作(手动变速操作)到“ + ”档或者档时，使通过混合动力系统成立的模拟的变速级(例如通过第一电动发电机MGl的控制来调整发动机转速而成立的变速级)上升或者下降。具体地说，每向“ + ”档操作一次，变速级一次一级地上升(例如1st — 2nd — 3rd — 4th — 5th — 6th)。另一方面,每向
档次操作一次，变速级一次一级地下降(例如6th — 5th — 4th — 3rd — 2nd — 1st)。在该手动变速模式下可选择的级数不限于“6级(6档)”，也可以是其它级数(例如“4级”、“8级”)。
[0075]本发明的手动变速模式的概念不限于如上所述那样变速杆91处于顺序(sequential)档(S档)，还包括当作为范围档具备“2 (2nd)，，、“3 (3rd)”等时变速杆被操作到这些“2 (2nd)”、“3 (3rd)”的范围档的情况。例如在变速杆被从前进档操作到“3(3rd) ”的范围档的情况下从自动变速模式向手动变速模式转变。
[0076]另外，在配置于驾驶座前方的方向盘9b (参照图2)设置有拨片开关9c、9d。这些拨片开关9c、9d呈杆形状，包括在手动变速模式下用于输出要求加档的指令信号的加档用拨片开关9c以及用于输出要求减档的指令信号的减档用拨片开关9d。在上述加档用拨片开关9c标记有“ + ”记号，在上述减档用拨片开关9d标记有记号。并且，在上述变速杆91被操作到“S档”而为“手动变速模式”的情况下，当操作(拨向靠近自己侧的操作)换挡用拨片开关9c时，每操作一次，变速级一次一级地上升。另一方面，当操作(拨向靠近自己侧的操作)减档用拨片开关9d时，每操作一次，变速级一次一级地下降。
[0077]这样，在本实施方式的混合动力系统中，当变速杆91被操作到“D档”而为“自动变速模式”时，进行驱动控制使得发动机2高效率地运行。具体地说，控制混合动力系统使得发动机2的运行工作点处于最佳燃料经济性线上。另一方面，当变速杆91被操作到“S档”而为“手动变速模式(S模式)”时，能够根据驾驶员的变速操作将发动机2的转速相对于齿圈轴3e的转速的比即变速比变更为例如6级(1st?6th)。第一变速级(1st)是变速比最大的变速级，第六变速级(6th )是变速比最小的变速级。
[0078]-电动发电机和马达EOT-
[0079]电动发电机MGl、MG2均由能够作为发电机而驱动且能够作为电动机而驱动的公知的同步发电电动机构成，通过变换器21、22和升压转换器23在其与电池(蓄电装置)24之间进行电力交换。将各变换器21、22、升压转换器23以及电池24连接的电力线25构成为各变换器21、22所共用的正极母线和负极母线，能够在其它马达中消耗通过电动发电机MGU MG2中的任一个发电产生的电力。因而，通过从电动发电机MG1、MG2中的任一个产生的电力、不足的电力，能对电池24进行充放电。在通过电动发电机MGl、MG2而电力收支平衡的情况下，不对电池24进行充放电。
[0080]电动发电机MG1、MG2均由马达用电子控制单元(以下称为马达E⑶)13进行驱动控制。该马达ECU 13被输入为了对电动发电机MG1、MG2进行驱动控制所需的信号、例如来自对电动发电机MGl、MG2的转子(旋转轴)的各旋转位置进行检测的MGl转速传感器(resolver,分解器)26和MG2转速传感器27的信号、由电流传感器检测出的施加到电动发电机MGl、MG2的相电流等，从马达E⑶13向变换器21、22输出开关控制信号。例如，将电动发电机MGl、MG2中的某一个作为发电机而进行驱动控制(例如对第二电动发电机MG2进行再生控制)或者作为电动机而进行驱动控制(例如对第二电动发电机MG2进行牵弓I控制)。另夕卜，马达E⑶13与混合动力E⑶10进行通信，根据来自该混合动力E⑶10的控制信号而如上所述那样对电动发电机MG1、MG2进行驱动控制，并且根据需要将与电动发电机MG1、MG2的运行状态有关的数据输出到混合动力ECU 10。
[0081]-电池和电池ECT-
[0082]由电池用电子控制单元(以下称为电池E⑶)14管理电池24。该电池E⑶14被输入管理电池24所需的信号、例如来自设置于电池24的端子间的电压传感器24a的端子间电压、来自安装于与电池24的输出端子连接的电力线25的电流传感器24b的充放电电流、来自安装于电池24的电池温度传感器24c的电池温度Tb等，根据需要将与电池24的状态有关的数据通过通信输出到混合动力E⑶10。
[0083]另外，电池E⑶14为了管理电池24，根据由电流传感器24b检测出的充放电电流的累计值来运算电力的剩余容量SOC (State of Charge:充电状态),另外,根据运算出的该剩余容量SOC以及由电池温度传感器24c检测出的电池温度Tb来运算作为可对电池24充放电的最大允许电力的输入限制Win、输出限制Wout。根据电池温度Tb来设定输入限制Win、输出限制Wout的基本值，根据电池24的剩余容量SOC来设定输入限制用校正系数以及输出限制用校正系数，能够通过对上述设定的输入限制Win、输出限制Wout的基本值乘以上述校正系数来设定电池24的输入限制Win、输出限制Wout。
[0084]-混合动力E⑶和控制系统-
[0085]如图2所不，上述混合动力ECU 10具备CPlKCentral Processing Unit:中央处理单兀)40>ROM (Read Only Memory:只读存储器)41、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)42以及备份RAM 43等。在ROM 41中存储有各种控制程序和/或执行这些各种控制程序时参照的映射等。CPU 40根据存储在ROM 41中的各种控制程序映射来执行各种的运算处理。RAM 42是临时存储CPU 40的运算结果和/或从各传感器输入的数据等的存储器。备份RAM 43例如是在IG-OfT时存储应该保存的数据等的非易失性存储器。
[0086]以上的CPU 40、ROM 41、RAM 42以及备份RAM 43通过总线46相互连接，并且与输入接口 44和输出接口 45连接。
[0087]在输入接口 44连接有上述换挡位置传感器50、上述的工作开关51、输出与加速器踏板的踩踏量相应的信号的加速器开度传感器5 2、输出与制动踏板的踩踏量相应的信号的制动踏板传感器53以及输出车体速度相应的信号的车速传感器54等。
[0088]由此，对混合动力E⑶10输入来自换挡位置传感器50的换挡位置信号、来自工作开关51的IG-On信号、IG-Off信号、来自加速器开度传感器52的加速踏板开度信号、来自制动踏板传感器53的制动踏板位置信号以及来自车速传感器54的车速信号等。
[0089]另外，在输入接口 44和输出接口 45连接有上述发动机E⑶11、马达E⑶13、电池ECU 14、后述的GSI (Gear Shift Indicator:换档指示器)_ECU 16，混合动力ECU 10在这些发动机E⑶11、马达E⑶13、电池E⑶14以及GS1-E⑶16之间进行各种控制信号和/或数据的收发。[0090]-混合动力系统的驱动力流-
[0091]这样构成的混合动力车辆I中，根据与驾驶员的加速器踏板的踩踏量对应的加速踏板开度Acc和车速V对应该输出到驱动轮6a、6b的转矩(要求转矩)进行计算，对发动机2和电动发电机MG1、MG2进行运行控制，以使得利用与该要求转矩对应的要求驱动力来行驶。具体地说，为了实现燃料消耗量的削减，在要求驱动力较低的运行区域中，利用第二电动发电机MG2来得到所述要求驱动力。另一方面，在要求驱动力较高的运行区域中，利用第二电动发电机MG2，并且驱动发动机2，使用来自这些驱动源(行驶驱动力源)的驱动力来得到所述要求驱动力。
[0092]更具体地说，在车辆出发时、低速行驶时等发动机2的运行效率低的情况下，仅使用第二电动发电机MG2进行行驶(以下也称为“EV行驶”)。另外，在驾驶员使用配置于车室内的行驶模式选择开关来选择了 EV行驶模式的情况下，也进行EV行驶。
[0093]另一方面，在通常行驶(以下也称为HV行驶)时，例如通过上述动力分配机构3将发动机2的驱动力分为两个路径(转矩分配)、使用其一方的驱动力进行驱动轮6a、6b的直接驱动(通过直达转矩进行的驱动)，使用另一方的驱动力驱动第一电动发电机MGl来进行发电。此时，使用通过驱动第一电动发电机MGl而产生的电力来驱动第二电动发电机MG2,进行驱动轮6a、6b的驱动辅助(通过电路径进行的驱动)。
[0094]这样，上述动力分配机构3作为差动机构而发挥功能，通过其差动(差速)作用将来自发动机2的动力的主要部分以机械方式传递到驱动轮6a、6b,使用从第一电动发电机MGl向第二电动发电机MG2的电路径对来自该发动机2的动力的剩余部分以电方式进行传递，由此发挥作为电气改变变速比的电式无级变速器的机能。由此，能够不依赖于驱动轮6a、6b (齿圈轴3e)的转速和转矩而自由地操作发动机转速和发动机转矩，能够一边得到驱动轮6a、6b所要求的驱动力、一边得到燃料消耗率最优化的发动机2的运行状态。
[0095]另外，在高速行驶时，进一步将来自电池24的电力提供给第二电动发电机MG2，使该第二电动发电机MG2的输出增大而对驱动轮6a、6b进行驱动力的追加(驱动力辅助、牵引)。
[0096]进一步，在减速时，第二电动发电机MG2作为发电机来发挥功能而进行再生发电，将回收得到的电力储存到电池24。在电池24的充电量降低而特别需要充电的情况下，使发动机2的输出增加，使第一电动发电机MGl的发电量增加，增加对电池24的充电量。另外，在低速行驶时，有时也根据需要进行增加发动机2的驱动量的控制。例如，存在如上所述那样电池24需要充电的情况、驱动空调等辅机的情况、使发动机2的冷却水温度上升至预定温度的情况等。
[0097]另外，在本实施方式的混合动力车辆I中，根据车辆的运行状态和/或电池24的状态下，为了使燃料经济性提高，使发动机2停止。并且，之后也对混合动力车辆I的运行状态和/或电池24的状态进行检测，再次启动发动机2。这样，在混合动力车辆I中，工作开关51即使处于ON (启动)位置，发动机2也进行间歇运行(间歇性反复进行发动机停止与发动机启动的运行)。
[0098]-手动变速模式的基本控制-
[0099]接着，说明上述的“手动变速模式”下的混合动力系统的基本控制。
[0100]图3是表示在由驾驶员将变速杆91操作到S档、且处于踩踏加速踏板(执行加速)的状态时通过混合动力ECU 10执行的手动变速模式的基本控制的程序的流程图。该流程图按每预定时间(例如几毫秒)而反复执行。
[0101]首先，在步骤STl中，执行根据来自换挡位置传感器50的输出信号识别的变速级(在手动变速模式下选择的变速级；以下有时也称为“档位SP”)、根据来自加速器开度传感器52的输出信号求出的加速器开度Acc、根据来自车速传感器54的输出信号求出的车速V、根据来自MGl转速传感器26和MG2转速传感器27的输出信号求出的电动发电机MG1、MG2的转速Nml、Nm2、充放电要求功率Pb、作为电池24的充放电所允许的电力的输入限制Win、输出限制Wout这些控制所需的数据的输入处理。
[0102]上述电动发电机MGl、MG2的转速Nml、Nm2的信息被从马达E⑶13输入到混合动力E⑶10。另外，作为充放电要求功率Pb，根据电池24的剩余容量SOC等而通过电池E⑶14被设定为应该对电池24进行充放电的电力，被从该电池E⑶14输入到混合动力E⑶10。进一步，对于电池24的充电所允许的电力即作为充电允许电力的输入限制Win以及电池24的放电所允许的电力即作为放电允许电力的输出限制Wout，根据由电池温度传感器24c检测出的电池温度Tb和电池24的剩余容量SOC来设定，并被从该电池ECU 14输入到混合动力 ECU 10。
[0103]在步骤STl的数据输入处理之后，进入步骤ST2，在根据输入的档位SP、加速器开度Acc以及车速V来设定了应该输出到齿圈轴3e的要求转矩Tr之后，设定对发动机2要求的要求功率Pe。
[0104]在本实施方式中，预先设定了档位SP、加速器开度Acc、车速V、要求转矩Tr之间的关系的要求转矩设定映射被存储在ROM 41中，参照该要求转矩设定映射，提取出与档位SP、加速器开度Acc以及车速V对应的要求转矩Tr。
[0105]图4示出要求转矩设定映射的一例。该图4的要求转矩设定映射是将车速V和加速器开度Acc作为参数来求出驾驶员的要求转矩的映射，与不同的加速器开度Acc对应地示出了多个特性线。这些特性线中，最上方所表示的特性线相当于加速器开度的全开(Acc=IOO %)。另外，与加速器开度Acc全闭相当的特性线由“Acc=0% ”来表示。这些特性线具有车速V越快、则用于产生制动力的驾驶员的要求转矩相对越高的特性。
[0106]并且，作为对于根据图4的要求转矩设定映射求出的要求转矩Tr乘以齿圈轴3e的转速Nr而得到的值(TrXNr)、充放电要求功率Pb (其中将放电要求侧设为正)和损耗Loss的总和而算出上述要求功率Pe。
[0107]接着，进入步骤ST3，根据在步骤ST2中设定的要求功率Pe来设定发动机2的临时目标运行工作点(运行点)即临时目标转速Netmp以及临时目标转矩Tetmp。在本实施方式中，根据作为通常行驶用(HV行驶用)运行工作点的设定限制而预先设定的用于使发动机2高效工作的工作线(以下有时也称为“最佳燃料经济性工作线”)以及要求功率Pe来设定发动机2的临时目标转速Netmp和临时目标转矩Tetmp。
[0108]在图5中例示发动机2的最佳燃料经济性工作线以及转速Ne与转矩Te的相关曲线(要求功率线)。如该图5所示，可以作为上述最佳燃料经济性工作线与表示要求功率Pe(Ne X Te ) —定的情况的相关曲线(要求功率线)的交点(图中的点X)来求出临时目标转速Netmp和临时目标转矩Tetmp。
[0109]这样在设定了发动机2的临时目标转速Netmp和临时目标转矩TetmP之后，进入步骤ST4，根据上述输入的档位SP和车速V来设定发动机2的转速Ne的下限值即发动机下限转速Nemin。
[0110]在本实施方式的混合动力车辆I中，在作为档位SP选择了顺序档时，根据车速V和档位SP (1st?6th)来预先设定发动机下限转速Nemin。
[0111]图6是预先确定档位SP和车速V(或者齿圈轴3e的转速)与发动机下限转速Nemin的关系的发动机下限转速设定映射。该发动机下限转速设定映射被存储在混合动力ECU 10的ROM 41中，作为发动机下限转速Nemin，从该映射抽取、设定与所提供的车速V和档位SP对应的值。
[0112]S卩，使档位1st?6th分别与不同的发动机2的运行点设定限制(目标转速设定限制)相对应(关联)。具体地说，发动机下限转速Nemin相对于同一车速V被设定为档位SP的级数越大(越是从1st至6th)、则该发动机下限转速Nemin为越小的值。这是为了，在加速器开度Acc小的情况下、或在未踩踏加速踏板(不加速)时利用发动机2的摩擦力而使其阻力量作为发动机制动(对驱动轮6a、6b的制动力)而发挥功能的情况下，通过变速级越低(变速比越大)、则越限制发动机转速的降低，由此使得产生足够的制动力，模拟与具备手动变速器(manual transmission)的车辆同等的发动机制动。通过设定该发动机下限转速Nemin，从而如图7所示那样，根据变速级和车速的不同而发动机制动转矩(作为制动力作用于驱动轮6a、6b的转矩)的大小不同，即使是同一车速(预定车速以上的同一车速)，变速级越低一侧(变速比越大一侧)，能得到越大的发动机制动转矩。
[0113]在这样设定了发动机下限转速Nemin之后，进入步骤ST5，将临时目标转速Netmp和发动机下限转速Nemin中的高的一侧设定为发动机2的目标转速Ne，并且，通过将在步骤ST2中设定的要求功率Pe除以目标转速Ne，由此设定发动机2的目标转矩Te。
[0114]之后，进入步骤ST6，在使用上述设定的目标转速Ne、齿圈轴3e的转速Nr以及动力分配机构3的齿轮(变速)比P (太阳轮3a的齿数/齿圈3b的齿数)来算出了第一电动发电机MGl的目标转速Nml之后，根据算出的该目标转速Nml和当前的转速Nml来设定第一电动发电机MGl的指令转矩Tml。
[0115]在这样设定了第一电动发电机MGl的指令转矩Tml之后，进入步骤ST7，通过对电池24的输入输出限制WiruWout与作为指令转矩Tml和当前的第一电动发电机MGl的转速Nml的积而得到的第一电动发电机MGl的消耗电力(发电电力)之间的偏差除以第二电动发电机MG2的转速Nm2，计算作为可从第二电动发电机MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tmin、Tmax0
[0116]接着，在步骤ST8中，根据上述要求转矩Tr、指令转矩Tml、动力分配机构3的齿轮比P以及减速机构7的齿轮比Gr来计算作为应该从第二电动发电机MG2输出的转矩的临时马达转矩Tm2tmp，在步骤ST9中，将第二电动发电机MG2的指令转矩Tm2设定为根据在上述步骤ST7中计算出的转矩限制TmiruTmax来限制了临时马达转矩Tm2tmp而得到的值。通过这样设定第二电动发电机MG2的指令转矩Tm2，能够将输出到齿圈轴3e的转矩设定为在电池24的输入限制Win、输出限制Wout的范围内进行了限制的转矩。
[0117]在这样设定了发动机2的目标转速Ne和目标转矩Te、各电动发电机MGl、MG2的指令转矩Tml、Tm2之后，进入步骤ST10，将发动机2的目标转速Ne和目标转矩Te发送到发动机E⑶11，将各电动发电机MG1、MG2的指令转矩Tml、Tm2发送到马达E⑶13，执行这些发动机2和各电动发电机MG1、MG2的控制。也就是说，接收到目标转速Ne和目标转矩Te的发动机ECU 11执行用于得到目标转速Ne和目标转矩Te的发动机控制(燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等)。另外，接收到指令转矩Tml、Tm2的马达ECU 13对变换器21、22的开关元件进行开关控制，使得使用指令转矩Tml来驱动第一电动发电机MGl，并且使用指令转矩Tm2来驱动第二电动发电机MG2。
[0118]通过反复进行以上动作，在混合动力车辆I中，在选择了 S档来作为档位SP时(在选择了手动变速模式时)，在根据档位SP (1st?6th)来设定了要求转矩Tr、发动机2的目标运行工作点(目标转速Ne和目标转矩Te )之后，对发动机2和各电动发电机MGl、MG2进行控制，使得基于要求转矩Tr的转矩被输出到齿圈3e，由此，能够响应性良好地应对驾驶员的加减速要求。
[0119]-变速指示装置_
[0120]在本实施方式的混合动力车辆I搭载有变速指示装置，该变速指示装置在手动变速模式(S模式)下，进行提示驾驶员进行变速的变速指示(变速弓丨导)。以下，对该变速指示装置进行说明。
[0121]如图8所示，在配置于车室内的驾驶座前方的组合仪表6配置有速度表61、转速表62、水温表63、燃料表64、里程表65、短距离里程表66以及各种警告指示灯等。
[0122]并且，在该组合仪表6设置有变速指示装置，该变速指示装置根据混合动力车辆I的行驶状态来指示适于实现燃料经济性提高等的变速级(齿轮位置)的选择。以下，对该变速指示装置进行说明。
[0123]在组合仪表6中作为变速指示用显示部而配置有对变速级进行加档指示时点亮的加档灯67、对变速级进行减档指示时点亮的减档灯68。这些加档灯67和减档灯68例如由LED等构成，通过GS1-E⑶16 (参照图1)来控制点亮和熄灭。由这些加档灯67、减档灯68以及GS1-E⑶16构成本发明所指的变速指示装置。也可以不具备GS1-E⑶16而为以下结构:上述发动机ECU 11或者未图示的功率管理ECU对加档灯67和减档灯68的点亮和熄灭进行控制。
[0124]-S模式时的换挡指示控制-
[0125]首先，在混合动力车辆中，如上所述，在S模式下且发动机的停止被允许(允许间歇运行)的情况下，尽管能够进行EV行驶，但也有时根据由通过手动操作选择的变速级(变速比)决定的要求(条件)(例如在手动变速模式下选择的变速级为禁止发动机间歇运行(发动机停止)的变速级的情况)而使发动机为运行状态。当为这样的状况时，由于发动机运行，有时燃料经济性会恶化。
[0126]考虑这样的情况，在本实施方式中，具有以下特征:在S模式时发动机2处于运行状态的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机2停止(允许发动机间歇运行)的变速级、即能够进行EV行驶的变速级的变更，由此实现燃料经济性的提高。参照图10的流程图说明其具体的控制(S模式时的换挡指示控制)的一例。
[0127]在混合动力E⑶10中每预定时间(例如每几msec)而反复执行图10的控制例程。
[0128]在说明图10的S模式时的换挡指示控制之前，说明允许发动机2停止的变速级(发动机停止允许变速级)。
[0129]在本实施方式中，将在S模式时能够选择的变速级(第一变速级?第六变速级)中的、第六变速级(6th)设为发动机2的停止被允许的变速级(发动机间歇运行允许变速级)，将从第一变速级(1st)至第五变速级(5th)的变速级设为发动机2的停止不被允许的变速级(发动机间歇运行禁止变速级)。发动机间歇运行允许变速级(6th)被存储在混合动力E⑶10 的 ROM 41 内。
[0130]另外，在图10的控制例程(也包括图11的子例程)的执行过程中，混合动力E⑶10识别动力传递系统的当前的变速级(当前变速级)。例如，算出动力分配机构3的输入轴(行星架3d)的转速(发动机转速)与齿圈轴3e的转速(根据车速传感器54或者输出轴转速的输出信号来识别)之比(变速比)，根据所算出的该变速比来识别当前变速级。也可以基于档位传感器50的输出信号，根据将变速杆91操作到了 S档时所设定的变速级以及向该S档上的“ + ”或者档的操作次数等来识别当前变速级。
[0131]接着，说明图10的控制例程。
[0132]当该图10的控制例程开始时，首先在步骤STlOl中，根据档位(换挡位置)感器50的输出信号来判断是否选择了 S模式(手动变速模式)。在其判断结果为否定判断(否)的情况下返回。在步骤STlOl的判断结果为肯定判断(是)的情况下进入到步骤ST102。
[0133]在步骤ST102中，判断为发动机2是否为运行状态。例如可以根据曲轴位置传感器56的输出信号来判断“发动机运行状态”，另外，也可以根据从混合动力E⑶10发送给发动机ECU 11的指令信号等来判断“发动机运行状态”。
[0134]在上述步骤ST102的判断结果为否定判断(否)的情况下，即在为发动机2停止的状态下的EV行驶的情况下，使得禁止上述变速指示装置的换挡指示而不进行变速引导(变速指示)(步骤ST104)。
[0135]另一方面，在步骤ST102的判断结果为肯定判断(是)的情况下，即在S模式时发动机2为运行状态的情况下，在步骤ST103中执行换挡指示控制的子例程。参照图11说明该子例程。
[0136]当图11的子例程开始时，首先在步骤ST131中，判断发动机自动停止条件是否成立。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下(在发动机自动停止条件成立的情况下)进入步骤ST132。在步骤ST131的判断结果为否定判断(否)的情况下(在发动机自动停止条件不成立的情况下)进入步骤ST136。
[0137]在此，关于步骤ST131的判断中使用的“发动机自动停止条件”，在不存在电池要求、空调要求、驱动力要求等发动机运行要求的情况下为“发动机自动停止条件成立”，在存在发动机运行要求的情况下为“发动机自动停止条件不成立”。
[0138]在步骤ST132中，判断动力传递系统的当前变速级是否为低于发动机停止允许变速级(第六变速级)的变速级(当前变速级〈发动机停止允许变速级)。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下进入步骤ST133。
[0139]在步骤ST133中，从混合动力E⑶10对GS1-E⑶16发送用于实施加档指令的控制信号而点亮加档灯67 (参照图9的(a))(发出加档指示)。该动作相当于本发明的“提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更”。
[0140]该加档灯67的点亮(加档指示)持续到步骤ST132的判断结果成为否定判断(否)(成为“当前变速级=发动机停止允许变速级”)为止。当驾驶员根据由这样的加档灯67的点亮实现的加档指示(变速引导)将变速杆91向“ + ”档操作或者操作加档用拨片开关9c时，在混合动力系统中进行加档动作。在通过该加档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第六变速级)变为了相同的时刻(步骤ST132的判断结果成为了否定判断(否)的时刻)，熄灭加档灯67，不实施上述变速指示装置的换挡指示(步骤ST134)。
[0141]具体地说明以上的步骤ST132?步骤ST133的处理，在通过手动操作设定的当前变速级例如为第四变速级(4th)的情况下，该当前变速级为低于发动机停止允许变速级(第六变速级)的变速级，因此点亮加档灯67而发出加档指示。当驾驶员根据该加档指示进行一次加档操作时，当前变速级变为第五变速级(5th)。在该一次加档操作中，当前变速级没有达到发动机停止允许变速级(第六变速级)，因此由加档灯67的点亮进行的加档指示持续。然后，在驾驶员再次进行了加档操作时，当前变速级与发动机停止允许变速级(第六变速级)一致。
[0142]在通过这样的加档操作(例如4th — 5th — 6th)而当前变速级达到了发动机停止允许变速级(第六变速级)时，使上述变速指示装置的换挡指示成为不实施(步骤ST134)。进而，在步骤ST135中停止发动机2，将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。之后，结束该子例程的处理而返回到图10的主例程。
[0143]另一方面，在上述步骤ST131的判断结果为否定判断(否)的情况下，即在发动机自动停止条件不成立的情况下，禁止提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示(步骤ST136)。之后，结束该子例程的处理而返回到图10的主例程。
[0144]-效果-
[0145]如上所述，根据本实施方式，在S模式时能够使发动机停止(能够进行EV行驶)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更，因此通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)来以手动方式进行变速，能够使混合动力车辆I的行驶状态转变为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0146]并且，在发动机自动停止条件成立情况下(在处于允许发动机停止的变速级时发动机被停止的情况下)发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述的发动机运行要求无法停止发动机2的情况下，即在即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0147]在即使是允许发动机停止的变速级、但根据发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下，也可以使得提示与向上述发动机停止允许变速级的变更不同方式的变更。
[0148](变形例1-1)
[0149]参照图12说明S模式时的换挡指示控制的其它例。该图12的控制例程也可以在混合动力E⑶10中执行。
[0150]在本例中，特征在于:在上述实施方式I的图10的流程图中，在步骤ST102与步骤ST103之间追加了步骤ST120的判断处理。
[0151 ] 在该步骤ST120中，根据车速传感器54的输出信号来求出当前车速V，并且根据加速器开度传感器52的输出信号来求出当前的加速器开度Acc,使用这些车速V和加速器开度Acc，参照图4示出的要求转矩设定映射(map)来求出要求转矩Tr。根据该要求转矩Tr和上述车速V，判断当前的混合动力车辆I的车辆状态是否进入到图13示出的映射的能够允许发动机停止的区域(用斜线表示的6th的区域)。在其判断结果为否定判断(否)的情况下返回。需说明的是，图13的映射是将车速和要求转矩作为参数、考虑第二电动发电机MG2的特性线图而通过实验、计算等求出以第六变速级(6th)的变速比能够允许发动机停止的区域(能够进行EV行驶的区域)所得到的区域映射化而得到的，被存储于混合动力ECU 10的ROM 41内。
[0152]在上述步骤ST120的判断结果为肯定判断(是)的情况下(在混合动力车辆I的车辆状态为能够允许发动机停止的区域内的情况下)，在进行了将第六变速级(6th)设为发动机停止允许变速级的设定之后，进入步骤ST103。
[0153]在步骤ST103中，执行与图11的子例程同样的处理。也就是说，在发动机自动停止条件成立的情况下，将动力传递系统的当前变速级与在上述步骤ST120中设定的发动机停止允许变速级(第六变速级)进行比较，在当前变速级为低于发动机停止允许变速级(第六变速级)的变速级(当前变速级〈发动机停止允许变速级)的情况下，点亮加档灯67 (参照图9的(a))而发出加档指示。当驾驶员根据该加档指示(变速引导)而将变速杆91向“ + ”档操作或者操作加档用拨片开关9c时，在混合动力系统中进行加档动作。并且，当通过该加档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第六变速级)变为相同时，熄灭加档灯67，不实施上述变速指示装置的换挡指示，并且停止发动机2而将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。
[0154]另一方面，在发动机自动停止条件不成立的情况下，执行如下处理:将提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示禁止。
[0155]-效果-
[0156]根据本例，在S模式时，在混合动力车辆I的车辆状态进入到发动机能够停止的区域(能够进行EV行驶的区域)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)来以手动方式进行变速，能够使混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0157]并且，仅限于发动机自动停止条件成立的情况下，发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述的发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下、SP在即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0158](变形例1-2)
[0159]参照图14说明S模式时的换挡指示控制的另一例。该图14控制例程(也包括图15的子例程)也可以在混合动力E⑶10中执行。
[0160]在本例中，将在S模式时能够选择的变速级(第一变速级?第六变速级)中的第一变速级(1st)至第三变速级(3rd)设为允许发动机2停止的变速级(发动机间歇运行允许变速级)，将第四变速级(4th)至第六变速级(6th)的变速级设为不允许发动机2停止的变速级(发动机间歇运行禁止变速级)。
[0161]在图14的控制例程(也包括图15的子例程)的执行过程中，混合动力E⑶10也对动力传递系统的当前的变速级(当前变速级)进行识别。
[0162]图14的控制例程的步骤ST201和步骤ST202的各处理与上述的图10的控制例程的步骤STlOl和步骤ST102是相同的，因此省略其详细说明。[0163]在上述步骤ST202的判断结果为否定判断(否)的情况下、即在为发动机2停止的状态下的EV行驶的情况下，使得禁止上述变速指示装置的换挡指示而不进行变速引导(变速指示)(步骤ST204)。
[0164]另一方面，在步骤ST202的判断结果为肯定判断(是)的情况下、即在S模式时发动机2处于运行状态的情况下，在步骤ST203中执行换挡指示控制的子例程。参照图15说明该子例程。
[0165]当图15的子例程开始时，首先在步骤ST231中，判断发动机自动停止条件是否成立。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下进入步骤ST232。在步骤ST231的判断结果为否定判断(否)的情况下(在发动机自动停止条件不成立的情况下)进入步骤ST236。关于发动机自动停止条件的成立或者不成立，与上述实施方式是相同的，因此省略其说明。
[0166]在步骤ST232中，对动力传递系统的当前变速级与上述的发动机停止允许变速级(1st?3rd)中的最高变速级(第三变速级)进行比较，判断当前变速级是否为高于发动机停止允许变速级(3rd)的变速级(当前变速级>发动机停止允许变速级)。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下进入步骤ST233。
[0167]在步骤ST233中，从混合动力E⑶10对GS1-E⑶16发送用于实施减档指令的控制信号而点亮减档灯68(参照图9的(b))。该减档灯68的点亮(减档指示)持续到步骤ST232的判断结果成为否定判断(否)(变为“当前变速级=发动机停止允许变速级”)为止。根据由这样的减档灯68的点亮实现的加档指示(变速引导)，当驾驶员将变速杆91向位置操作或者操作减档用拨片开关9d时，在混合动力系统中进行减档动作。在通过该减档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第三变速级)变为相等的时刻(步骤ST232的判断结果成为了否定判断(否)的时刻)，熄灭减档灯68，不实施上述变速指示装置的换挡指示(步骤 ST234)。
[0168]具体地说明以上的步骤ST232?步骤ST233的处理，在通过手动操作设定的当前变速级例如为第五变速级(5th)的情况下，该当前变速级为高于发动机停止允许变速级(第三变速级)的变速级，因此通过减档灯68的点亮来发出减档指示。当驾驶员根据该减档指示进行一次减档操作时，当前变速级变为第四变速级(4th)。在该一次的减档操作中，当前变速级没有达到发动机停止允许变速级(第三变速级)，因此通过点亮减档灯68来发出的减档指示持续。然后，在驾驶员再次进行了减档操作时，当前变速级与发动机停止允许变速级(第三变速级)一致。
[0169]在通过这样的减档操作(例如5th — 4th — 3rd)而当前变速级达到了发动机停止允许变速级(第三变速级)的时刻，不实施上述变速指示装置的换挡指示(步骤ST234)。进而，在步骤ST235中使发动机2停止，将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。之后，结束该子例程的处理而返回到图14的主例程。
[0170]另一方面，在上述步骤ST231的判断结果为否定判断(否)的情况下、即在发动机自动停止条件不成立的情况下，将提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示禁止(步骤ST236)。之后，结束该子例程的处理而返回到图14的主例程。
[0171]-效果-
[0172]如上所述，根据本例，在S模式时发动机能够停止(能够进行EV行驶)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd)的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)以手动方式进行变速，能够将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0173]并且，仅限于发动机自动停止条件成立的情况下，发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下、即即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0174](变形例1-3)
[0175]参照图16说明S模式时的换挡指示控制的另一例。该图16的控制例程也可以在混合动力E⑶10执行。
[0176]在本例中，特征在于:在上述(变形例1-2)的图14的流程图中，在步骤ST202与步骤ST203之间追加了步骤ST220的判断处理。
[0177]在该步骤ST220中，根据车速传感器54的输出信号来求出当前的车速V，并且根据加速器开度传感器52的输出信号来求出当前的加速器开度Acc,使用这些车速V和加速器开度Acc，参照图4示出的要求转矩设定映射来求出要求转矩Tr。根据该要求转矩Tr和上述车速V，判断当前的混合动力车辆I的车辆状态是否进入到图17的映射的能够允许发动机停止的区域(用斜线表示的3th的区域)。在其判断结果为否定判断(否)的情况下返回。图17的映射是将车速和要求转矩作为参数、考虑第二电动发电机MG2的特性线图而通过实验、计算等求出以第三变速级(3rd)的变速比能够允许发动机停止的区域(能够进行EV行驶的区域)所得到区域映射化而得到的，存储在混合动力ECU 10的ROM 41内。
[0178]在步骤ST220的判断结果为肯定判断(是)的情况下(在混合动力车辆I的车辆状态为能够允许发动机停止的区域内的情况下)，在进行了将第三变速级(3rd)设为发动机停止允许变速级的设定之后，进入步骤ST203。
[0179]在步骤ST203中，执行与图15的子例程同样的处理。也就是说，在发动机自动停止条件成立的情况下，对动力传递系统的当前变速级与在上述步骤ST220中设定的发动机停止允许变速级(3rd)进行比较，在当前变速级为高于发动机停止允许变速级(第三变速级)的变速级(当前变速级 > 发动机停止允许变速级)的情况下，点亮减档灯68 (参照图9的(b))来发出减档指示。当驾驶员根据该减档指示(变速引导)将变速杆91向档操作或者操作减档用拨片开关9d时，在混合动力系统中进行减档动作。并且，在通过该减档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第三变速级)变为相同的时刻，熄灭减档灯68，不实施上述变速指示装置的换挡指示，并且停止发动机2，将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。
[0180]另一方面，在发动机自动停止条件不成立的情况下，执行如下处理:将提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示禁止。
[0181]在此，在本例中，在以作为发动机停止允许变速级的第三变速级(3rd)进行EV行驶的状况时，判断混合动力车辆I的车辆状态是否进入了以第二变速级(2nd)能够允许发动机停止的区域(步骤ST220的判断处理)。具体地说，使用如上述的图17所示那样的方式的映射(2nd用映射)，判断是否进入到能够允许发动机停止的区域，在其判断结果为肯定判断(是)的情况下，进行将第二变速级(2nd)设为发动机停止允许变速级的设定而执行图16的子例程。进而，在进入到以第一变速级(1st)能够允许发动机停止的区域内的情况下(使用如图17所示那样的方式的映射(1st用映射)来判断)，也可以使得进行将第一变速级(1st)设为发动机停止允许变速级的设定而执行图16的子例程。这样，能够抑制第二电动发电机MG2的输出转矩。
[0182]-效果-
[0183]如上所述，根据本例，在S模式时发动机能够停止(能够进行EV行驶)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd、2nd或者1st)的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)以手动方式进行变速，能够将混合动力车辆I的行驶状态转变为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0184]并且，仅限于发动机自动停止条件成立的情况下，发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述的发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下、SP即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0185][实施方式2]
[0186]在上述实施方式I中，说明了将本发明应用于搭载有两个电动发电机MG1、MG2的混合动力车辆HV的例子，但本发明不限于此，也可以应用于搭载一个电动发电机的混合动力车辆。参照图18来说明其一例。
[0187]本例的混合动力车辆是FR (前置发动机、后轮驱动)方式的混合动力车辆200，具备发动机201、电动发电机(MG)203、变速器205、驱动电动发电机203的变换器211、提供驱动电动发电机203的电力并且储存由电动发电机203发电得到的电力的电池212以及ECU210等，发动机201与电动发电机203通过第一离合器202相连结。另外，电动发电机203与变速器205通过第二离合器204相连结。由这些发动机201的曲轴、第一离合器202、电动发电机203、第二离合器204以及变速器205等构成本发明所指的动力传递系统。
[0188]发动机201是使汽油发动机、柴油发动机等燃料燃烧而输出动力的公知的动力装置(内燃机)，构成为能够对设置于进气通路的节气阀的节气门开度(吸入空气量)、燃料喷射量、点火正时等运行状态进行控制。另外，燃烧后的排气气体经由排气通路(未图示)被未图示的氧化催化剂进行净化之后被排放到外部空气中。
[0189]变速器205例如是使用离合器和制动器等摩擦接合元件以及行星齿轮机构来设定变速级(前进六级和后退一级)的有级式(行星齿轮式)的自动变速器。
[0190]并且，在该实施方式的混合动力车辆200中，切断(解放、断开)第一离合器202，连接(接合)第二离合器204，由此能够进行仅使用电动发电机203来驱动驱动轮(后轮)206L、206R的EV行驶。另外，通过使第一离合器202和第二离合器204这两者进行连接(接合)，能够实现利用发动机201的驱动力来驱动驱动轮206L、206R的行驶，并且能够使电动发电机203充电或者产生助推(辅助)转矩。
[0191]在此，在该实施方式的混合动力车辆200中也构成为:具备如图2所示那样的换挡操作装置9和/或拨片开关9c、9d等，当该换挡操作装置9的变速杆91被从D档切换为S档(S模式)时，从档位传感器(未图示)向ECU 210输出S模式信号，转换为能够进行sequential shiftmatic (顺序连续换挡)的种类(range)的切换操作的S模式。
[0192]进而，在该实施方式的混合动力车辆200中，也作为变速指示用的表示部，安装有构成组合仪表6 (参照图8)等变速指示装置的功能部，该组合仪表6配置有对变速级进行加档指示时点亮的加档灯67、对变速级进行减档指示时点亮的减档灯68。加档灯67和减档灯68通过E⑶210进行点亮控制。
[0193]并且，在该实施方式的混合动力车辆200中，也可以通过执行与上述的实施方式I所说明的S模式时的换挡指示控制(图10和图11的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更。
[0194]另外，也可以通过执行与上述的实施方式I的变形例1-1所说明的EV行驶中换挡指示控制(图12的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更。
[0195]另外，也可以通过执行与上述的实施方式I的变形例1-2所说明的EV行驶中换挡指示控制(图14和图15的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd)的变更。
[0196]进而，也可以通过执行与上述的实施方式I的变形例1-3所说明的EV行驶中换挡指示控制(图16的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd,2nd或者1st)的变更。
[0197]这样，在本实施方式中，也在S模式时发动机能够停止的(能够进行EV行驶)的情况下，通过提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更，能够将混合动力车辆200的行驶状态转换为EV行驶，因此能够实现燃料经济性的提高。
[0198]在此，在图18的混合动力车辆200中，当变速器205的变速比(变速级)变化时，电动发电机203的运行点会变化，因此例如如图19所示，在变速比发生了变化时，存在电动发电机MG的运行点从能够进行EV行驶的区域变换为不能EV行驶的区域(发动机运行区域)(Px — Py)的情况、或从不能进行EV行驶的区域(发动机运行区域)变化为为能够进行EV行驶的区域(Py — Px)的情况。
[0199]因此，在该实施方式的混合动力车辆200中，存在执行如实施方式I那样的控制的情况、产生发动机停止和启动的波动的情况。具体地说，例如在变速器205的当前变速级达到发动机停止允许变速级而转换为EV行驶(通过加档转换到图19所示的能够进行EV行驶的区域(Py — Px))时，例如在要求驱动力(要求转矩)增加而电动发电机MG的运行点从能够进行EV行驶的区域过渡到不能EV行驶的区域的情况下，在转换为EV行驶之后有时发动机会立即启动。
[0200]为了消除这样的情况，仅限于混合动力车辆200的加速要求小的情况下、或者预测为加速要求小的状况持续的可能性高的情况下，采用提示驾驶员进行向允许发动机201的变速级的变更的构造即可。更具体地说，在混合动力车辆200的车速低的情况下、要求驱动力低的情况下、混合动力车辆200为稳定行驶的情况下、行驶模式为非功率(power，运动，动力)模式(能够进行功率模式与非功率模式(通常模式)的切替控制的情况下)的情况下、或者EV开关接通(ON)的情况下，判断为加速要求小的状况持续的可能性高，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更即可。
[0201]这样，在将变速器205向发动机停止允许变速级进行了变速时，电动发电机203的运行点不会变为不能EV行驶的区域。由此，能够避免在转换为EV行驶之后发动机立即启动的状况。
[0202]在该实施方式2中，变速器205也可以是带式无级变速器等无级变速器。[0203]-其它实施方式_
[0204]在本发明中，可以为:只是在手动变速模式时(S模式时)的电动机行驶时(EV行驶时)发出变速指示以使该EV行驶状态持续(保持),在发动机启动之后不发出如允许发动机停止的变速指示。
[0205]在上述实施方式I中，示出了将本发明应用于FF方式的混合动力车辆HV的例子，但不限于此，也可以将本发明应用于FR方式或者4WD方式的混合动力车辆。
[0206]在上述实施方式I中，示出了将本发明应用于具备两个电动发电机MG1、MG2和动力分配机构3的所谓分离(split)方式的混合动力车辆HV的例子，但不限于此，也可以将本发明应用于所谓串联方式或者并联方式的混合动力车辆。串联方式的混合动力车辆是发动机仅使用于发电电的发电而驱动轮仅利用马达(motor，电机)进行驱动的混合动力车辆，并联方式的混合动力车辆是通过发动机和马达来驱动驱动轮的混合动力车辆。
[0207]在上述实施方式I和实施方式2中，示出了将本发明应用于搭载有两个电动发电机或者一个电动发电机的混合动力车辆的控制的例子，但本发明应也可以用于具备三个以上的电动发电机而其中至少一个电动发电机进行车辆行驶驱动力的辅助的混合动力车的控制。
[0208]作为变速系统，本发明也可以应用于范围保持(range hold)型的系统(相对于所选择的变速级能够向低变速级侧自动变速的系统)、变速比保持型(保持所选择的变速级的系统)。在此所指的范围保持型是在变速杆处于顺序档(S档)的情况下混合动力E⑶10等将当前变速级作为上限变速级而将该上限变速级作为最高侧的变速级(最低侧的变速比)的在限制变速级范围内进行自动变速的控制。例如是在手动变速模式下的变速级是第三速级(3rd)的情况下将该第三速级作为上限变速级而能够在第三速级(3rd)?第一速级(1st)之间进行自动变速的状态。
[0209]产业上的可利用性
[0210]本发明在作为行驶用动力源而具备发动机和电动机(电动发电机或者马达)以及提示驾驶员进行变速的变速指示装置的混合动力车辆中能够有效地利用于手动变速模式时的变速指示控制。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备:能够输出行驶用的动力的发动机；能够输出行驶用的动力的电动机；动力传递系统，其向驱动轮传递动力，并且能够手动选择变速级；以及变速指示装置，其提示驾驶员变更所述变速级，所述控制装置的特征在于， 在对所述变速级进行手动变速的手动变速模式时，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在对所述变速级进行手动变速的手动变速模式时所述发动机处于运行状态的情况下，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更，在所述动力传递系统的当前变速级变为了允许所述发动机停止的变速级的情况下，使所述发动机停止而转变为仅使用所述电动机的动力进行行驶的电动机行驶。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在对所述变速级进行手动变速的手动变速模式时处于仅使用所述电动机的动力进行行驶的电动机行驶时的情况下，通过所述变速指示装置发出变速指示以使得持续该电动机行驶。
4.根据权利要求1?3中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在变速级处于允许所述发动机停止的变速级时发动机停止的情况下，提示进行向允许所述发动机停止的变速级的变更，在即使处于允许所述发动机停止的变速级、所述发动机也不停止的情况下，提示进行与所述变更不同方式的变更。
5.根据权利要求1?4中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在车辆状态进入到允许所述发动机停止的区域的情况下，设定允许所述发动机停止的变速级，通过所述变速指示装置提示进行向所述变速级的变更。
6.根据权利要求1?5中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述动力传递系统具备能够无级切换变速比的无级变速器构，在所述手动变速模式下，以多级方式对通过所述无级变速器构设定的变速比进行切换。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 具备动力分配机构，该动力分配机构由行星齿轮机构构成，该行星齿轮机构具备连结所述发动机的输出轴的行星架、连结第一电动机的太阳轮以及连结第二电动机的齿圈，能够通过对所述第一电动机的转速进行控制来变更所述发动机的转速，由此来变更所述动力传递系统的变速比。
8.根据权利要求1?5中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 具备所述发动机和所述电动机，在所述电动机与驱动轮之间的动力传递路径上设置有能够手动选择变速级的有级变速器。
9.根据权利要求1?8中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 仅在车辆的加速要求小的情况下或者预测为加速要求小的状况持续的可能性高的情况下，提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
10.根据权利要求9所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在EV开关接通时，判断为加速要求小的状况持续的可能性高。
【文档编号】B60W10/10GK103998307SQ201180025458
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2011年12月15日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】佐藤启太, 福代英司 申请人:丰田自动车株式会社
【专利摘要】本发明提供一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备：能够输出行驶用的动力的发动机和电动机（例如电动发电机）；动力传递系统，其对驱动轮传递动力，并且能够手动选择变速级；以及变速指示装置，其提示驾驶员变更所述变速级，在该混合动力车辆中，在对变速级进行手动变速的手动变速模式时，在发动机处于运行状态的情况下，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更，在当前变速级变为了允许发动机停止的变速级的情况下，使发动机停止而转变为EV行驶。通过这样的控制，在手动变速模式时，能够抑制使发动机运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
【专利说明】混合动力车辆的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力车辆的控制装置。
【背景技术】
[0002]近年来，从保护环境的观点出发，期望降低从搭载于车辆的发动机(内燃机)排出的排放气体的排出量以及提高燃料消耗率(燃料经济性)，作为满足这些要求的车辆，开发和实用化了混合动力车辆。
[0003]混合动力车辆具备发动机和电动机(例如电动发电机或者马达),能够将这些发动机和电动机中的任一方或者双方用作行驶驱动力源来进行行驶，所示电动机使用通过该发动机的输出来发电产生的电力和/或储存于电池(蓄电装置)的电力来进行驱动。
[0004]在这样的混合动力车辆中，能够实现仅使用电动机的动力进行行驶的电动机行驶(以下也称为EV行驶)，因此有时在车辆行驶期间也进行暂时停止发动机的运行的间歇运行(间歇性反复进行发动机停止和发动机启动的运行)。
[0005]另夕卜，在混合动力车辆等的车辆中，存在能够选择手动变速模式(顺序(sequential)模式)的车辆。在这种车辆中搭载有变速指示装置(通常称为换挡指示器(GSI))，在手动变速模式下的行驶期间中，在相对于能够改善燃料消耗率(燃料经济性)等的合适的变速级(推荐变速级)而选择了与该变速级不同的变速级的情况下，进行对驾驶员提示变速操作(加档、减档)的变速指示(变速引导)。
[0006]在混合动力车辆中，作为与提示变速器的手动变速的变速指示装置有关的技术存在以下专利文献I所述的技术。在该专利文献I所述的技术中，在对马达(电动机)提供电力的变换器(inverter )达到了高温的情况下，通过提示驾驶员进行将变速器切换为高档侧(变速比小的一侧)的变速动作(加档)，从而抑制变换器发生温度过于上升。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献1:日本特开2004-257511号公报
[0009]专利文献2:日本特开2004-028280号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]然而，在混合动力车辆中，在手动变速模式下且发动机的停止被允许(允许间歇运行)的情况下，尽管能够进行EV行驶，但根据通过手动操件选择的变速级(变速比)决定的要求(例如在通过手动操作选择的变速级为禁止发动机间歇运行的变速级的情况下)，有时发动机会为运行状态。当成为这样的状况时，有时因发动机运行会引起燃料经济性恶化。
[0012]上述专利文献I所记载的技术是在变换器达到高温的情况下提示驾驶员加档的技术，在能够进行EV行驶的混合动力车辆中对于手动变速模式时的变速指示没有作出任何考虑。
[0013]本发明是考虑这种实际情况而完成的发明，目的在于提供一种在能够设定手动变速模式的混合动力车辆中能够提高手动变速模式时的燃料经济性的控制装置。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]本发明的对象是一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备:能够输出行驶用的动力的发动机；能够输出行驶用的动力的电动机；动力传递系统，其向驱动轮传递动力，并且能够手动选择变速级；以及变速指示装置，其提示驾驶员变更所述变速级，在这样的混合动力车辆的控制装置中，其技术特征在于，在对变速级进行手动变速的手动变速模式时，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
[0016]更具体地说，技术特征在于，在对变速级进行手动变速的手动变速模式时所述发动机处于运行状态的情况下，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更，在所述动力传递系统的当前变速级变为了允许所述发动机停止的变速级的情况下，使所述发动机停止而转变为仅使用所述电动机的动力进行行驶的电动机行驶(EV行驶)。
[0017]本发明所指的“变速级”的定义是“驾驶员通过手动操作进行切换的运行状态”。具体地说，在各个级(变速级)中固定的变速比、在各个级中具有一定幅度的变速比也包括于本发明所指的“变速级”。另外，该具有一定幅度的变速比是指如自动变速那样的线性的幅度、有级变速且范围保持(在后文中说明该范围保持)的步宽(stepped range)ο另外，作为该范围保持的情况下的“级”的概念，例如在具备提高发动机制动的制动力的范围(发动机制动范围、B范围)的车辆中，该B范围也包括在该“级”这一用语的意思中。
[0018]根据本发明，在手动变速模式时，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)而手动进行变速，能够使行驶状态转变为EV行驶。由此，能够抑制使发动机运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0019]在本发明中，在手动变速模式时的EV行驶时，也可以通过所述变速指示装置发出变速指示，使得该EV行驶状态持续。
[0020]在本发明中，在变速级为允许发动机停止的变速级时发动机停止的情况下(自动停止条件成立的情况下)，提示进行向允许发动机停止的变速级的变更，在即使为运行发动机停止的变速级、但发动机也不停止的情况下(无法得到燃料经济性效果的情况下)，提示与所述变更不同的方式的变更。这样，能够消除无法预计燃料经济性效果的变速指示。
[0021]作为本发明的具体结构，可以举出以下构造:在混合动力车辆的车辆状态进入到允许发动机停止的区域的情况下，设定允许发动机停止的变速级，通过所述变速指示装置提示向变速级变更。
[0022]在本发明中，作为手动变速模式下能够变速的动力传递系统的具体结构，可以举出以下构造:具备能够无级切换变速比的无级变速机构，在手动变速模式下，以多级方式对通过所述无级变速机构设定的变速比进行切换。
[0023]在本发明中，作为混合动力车辆的具体结构，可以举出以下构造:具备动力分配机构，该动力分配机构由行星齿轮机构构成，该行星齿轮机构具备与发动机的输出轴连结的行星架、与第一电动机(第一电动发电机MGl)连结的太阳轮以及与第二电动机(第二电动发电机MG2)连结的齿圈，通过对所述第一电动机的转速进行控制来变更发动机的转速，由此能够变更动力传递系统中的变速比。[0024]另外，作为混合动力车辆的其它具体结构，可以举出以下构造:具备发动机和电动机，在所述电动机与驱动轮之间的动力传递路径上设置有能够手动选择变速级的有级变速器。
[0025]在本发明的混合动力车辆中，也可以构成为:仅在车辆的加速要求小的情况下或者预测为加速要求小的状况持续的可能性高的情况下，提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。更具体地说，在混合动力车辆的车速低的情况下、在要求驱动力低的情况下、在混合动力车辆通常行驶的情况下、在行驶模式为非功率模式的情况下或者在EV开关接通的情况下，判断为加速要求小的状况持续的可能性高，提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
[0026]通过采用这样的结构，在将所述变速器变速为了发动机的停止允许变速级时，电动机的运行点不会成为不能EV行驶的区域。由此，能够避免转变为EV行驶之后发动机立即启动这种状况。
[0027]发明的效果
[0028]根据本发明，在手动变速模式时提示驾驶员向发动机的停止被允许的变速级的变更，因此能够实现燃料消耗率的提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示应用本发明的混合动力车辆的一例的概要结构图。
[0030]图2是表示图1的混合动力车辆的控制系统的概要结构的框图。
[0031]图3是表示手动变速模式下的基本控制过程的流程图。
[0032]图4是表示要求转矩设定映射的图。
[0033]图5是表示发动机的最佳燃料经济性工作线和要求功率线的例子的图。
[0034]图6是表示发动机下限转速设定映射的图。
[0035]图7是表示根据车速和变速级得到的发动机制动的特性的图。
[0036]图8是表示搭载于混合动力车辆的组合仪表的图。
[0037]图9是表示加档灯和减档灯的点亮状态的图，图9的(a)是表示加档指示时的图，图9的(b)是表不减档指不时的图。
[0038]图10是表示S模式时的换挡(shift，变速)指示控制的一例的流程图。
[0039]图11是表示S模式时的换挡指示控制的一例的流程图。
[0040]图12是表示S模式时的换挡指示控制的其它例的流程图。
[0041]图13是表示使用于S模式时的换挡指示控制的映射的一例的图。
[0042]图14是表示S模式时的换挡指示控制的另一例的流程图。
[0043]图15是表示S模式时的换挡指示控制的另一例的流程图。
[0044]图16是表示S模式时的换挡指示控制的另一例的流程图。
[0045]图17是表示使用于S模式时的换挡指示控制的映射的其它例的图。
[0046]图18是表示应用本发明的混合动力车辆的其它例的概要结构图。
[0047]图19是电动发电机的特性线图。
[0048]标号说明
[0049]1,200:混合动力车辆；2、201:发动机；3:动力分配机构；6a、6b、206L、206R:驱动轮；10:混合动力ECU ；16 =GS1-ECU ；24:电池；52:加速器(加速踏板)开度传感器；54:车速传感器；67:加档灯；68:减档灯；MG1:第一电动发电机；MG2:第二电动发电机；203:电动发电机。
【具体实施方式】
[0050]以下，根据【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0051][实施方式I]
[0052]图1是表不应用本发明的混合动力车辆的一例的略结构图。
[0053]该图1示出的混合动力车辆I是FF (前置发动机、前轮驱动)方式的混合动力车辆1，作为用于对驱动轮(前轮)6a、6b提供驱动力的驱动系统，具备:发动机2 ;三轴式动力分配机构3，其通过减震器2b与作为发动机2的输出轴的曲轴2a连接；第一电动发电机MGl，其能够发电，与该动力分配机构3连接；以及第二电动发电机MG2，其通过减速机构7与连接于动力分配机构3的作为驱动轴的齿圈轴3e连接。由这些曲轴2a、动力分配机构3、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2、减速机构7以及齿圈轴3e构成本发明中的动力传递系统。
[0054]另外，所述齿圈轴3e通过齿轮机构4和前轮用的差动齿轮5与驱动轮6a、6b连接。
[0055]另外，该混合动力车辆I具备对车辆的驱动系统整体进行控制的混合动力用电子控制单元(以下称为混合动力EQJ (Electronic Control Unit)) 10。
[0056]-发动机和发动机ECT-
[0057]发动机2是通过汽油或者轻油等碳化氢类燃料来输出动力的内燃机，通过从检测发动机2的运行状态的各种传感器输入信号的发动机用电子控制单元(以下称为发动机ECU) 11来进行燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等运行控制。
[0058]发动机E⑶11与混合动力E⑶10进行通信，根据来自该混合动力E⑶10的控制信号对发动机2进行运行控制，并且根据需要将与发动机2的运行状态有关的数据输出到混合动力E⑶10。发动机E⑶11连接有曲轴位置传感器56、水温传感器57等。曲轴位置传感器56在曲轴2a每旋转一定角度时输出检测信号(脉冲)。发动机ECU 11根据来自该曲轴位置传感器56的输出信号来算出发动机转速Ne。另外,水温传感器57输出与发动机2的冷却水温度相应的检测信号。
[0059]-动力分配机构_
[0060]如图1所示，动力分配机构3具备:外齿齿轮的太阳轮3a ;内齿齿轮的齿圈3b，其配置成与该太阳轮3a在同心圆上；多个小齿轮3c，其与太阳轮3a啮合并且与齿圈3b啮合；以及行星架3d，其以自转且公转自如的方式保持这些多个小齿轮3c，将太阳轮3a、齿圈3b、行星架3d作为旋转元件，构成为进行差动作用的行星齿轮机构。在该动力分配机构3中，发动机2的曲轴2a与行星架3d连结。另外，第一电动发电机MGl的转子(rotor)与太阳轮3a连结，上述减速机构7经由上述齿圈轴3e与齿圈3b连结。
[0061]并且，在这样的结构的动力分配机构3中，相对于输入到行星架3d的发动机2的输出转矩，当第一电动发电机MGl的反力转矩被输入到太阳轮3a时,在作为输出兀件的齿圈3b呈现比从发动机2输入的转矩大的转矩。在该情况下，第一电动发电机MGl作为发电机而发挥功能。在第一电动发电机MGl作为发电机而发挥功能时，从行星架3d输入的发动机2的驱动力被根据其齿轮比而分配到太阳轮3a侧和齿圈3b侦U。
[0062]另一方面,在要求启动发动机2时,第一电动发电机MGl作为电动机(启动马达)而发挥功能，该第一电动发电机MGl的驱动力通过太阳轮3a和行星架3d被提供给曲轴2a而使发动机2起转。
[0063]另外,在动力分配机构3中,在齿圈3b的转速(输出轴转速)为一定时,使第一电动发电机MGl的转速上下变化，由此能够使发动机2的转速连续地(无级地)变化。
[0064]-减速机构-
[0065]如图1所示，所述减速机构7具备:外齿齿轮的太阳轮7a ;内齿齿轮的齿圈7b，其配置成与该太阳轮7a在同心圆上；多个小齿轮7c，其与太阳轮7a啮合并且与齿圈7b啮合；以及行星架7d，其以自转自如的方式保持这些多个小齿轮7c。在该减速机构7中，行星架7d被固定于变速箱体,另一方面，太阳轮7a与第二电动发电机MG2的转子(rotor)连结,齿圈7b与所述齿圈轴3e连结。
[0066]-工作(power:启动，运转)开关-
[0067]在混合动力车辆I中设置有用于切换混合动力系统的启动与停止的工作开关51(参照图2)。工作开关51例如是反弹式的按钮开关，在每次被按压操作时交替地切换开关接通(ON)与开关断开(OFF)。在此，混合动力系统是以下系统:将发动机2和电动发电机MG1、MG2作为行驶用驱动力源，通过执行包括其发动机2的运行控制、电动发电机MG1、MG2的驱动控制、发动机2和电动发电机MG1、MG2的协调控制等的各种控制来对混合动力车辆I的行驶进行控制。
[0068]工作开关51在由包括驾驶员在内的搭乘者进行了操作的情况下，将与该操作相应的信号(IG-启动(ON)指令信号或者IG-关闭(OFF)指令信号)输出给混合动力E⑶10。混合动力ECU 10根据从工作开关51输出的信号等使混合动力系统启动或者停止。
[0069]具体地说，在混合动力车辆I的停车期间中操作了工作开关51的情况下，混合动力ECU 10以P档启动所述混合动力系统。由此，车辆成为能够行驶的状态。在停车期间的混合动力系统启动时，以P档启动混合动力系统，因此即使是踩加速踏板的状态，也不会输出驱动力。车辆能够行驶的状态是指能够根据混合动力ECU 10的指令信号来控制车辆行驶的状态，当驾驶员踩加速踏板时，则成为混合动力车辆I能够出发、行驶的状态(Ready-On状态)。Ready-On状态也包括在发动机2停止的状态下能够通过第二电动发电机MG2使混合动力车辆I的出发、行驶的状态(能够EV行驶的状态)。
[0070]另外，例如在混合动力系统启动过程中、停车时为P档时对工作开关51进行了操作(例如短按)的情况下，混合动力E⑶10使混合动力系统停止。
[0071]-换挡操作装置和变速模式-
[0072]在本实施方式的混合动力车辆I中设置有如图2所示的换挡操作装置9。该换挡操作装置9设置于驾驶座附近，设置有能够进行变位操作的变速杆91。另外，在换挡操作装置9形成有具有驻车档(P档)、倒档(R档)、空档(N档)、前进档(D档)以及顺序档(SS)的换挡道9a，驾驶员能够使变速杆91变位(位移)到所期望的档位。这些P档、R档、N档、D档、S档(还包括以下“ + ”档和档)的各档位通过换挡位置传感器50来检测的。
[0073]在上述变速杆91被操作到“D档”的状态下，混合动力系统被设为“自动变速模式”，进行控制变速比的电气式无级变速控制以使发动机2的工作点处于后述的最佳燃料经济性工作线上。
[0074]另一方面，在上述变速杆91被操作到“S档”的状态下，混合动力系统被设为“手动变速模式(顺序换挡模式(S模式))”。在该S档的前后设有“ + ”档和档。“ + ”档是进行手动加档时操作变速杆91的档，档是进行手动减档时操作变速杆91的档。并且，在变速杆91处于S档时，当变速杆91被以S档为中立位置而操作(手动变速操作)到“ + ”档或者档时，使通过混合动力系统成立的模拟的变速级(例如通过第一电动发电机MGl的控制来调整发动机转速而成立的变速级)上升或者下降。具体地说，每向“ + ”档操作一次，变速级一次一级地上升(例如1st — 2nd — 3rd — 4th — 5th — 6th)。另一方面,每向
档次操作一次，变速级一次一级地下降(例如6th — 5th — 4th — 3rd — 2nd — 1st)。在该手动变速模式下可选择的级数不限于“6级(6档)”，也可以是其它级数(例如“4级”、“8级”)。
[0075]本发明的手动变速模式的概念不限于如上所述那样变速杆91处于顺序(sequential)档(S档)，还包括当作为范围档具备“2 (2nd)，，、“3 (3rd)”等时变速杆被操作到这些“2 (2nd)”、“3 (3rd)”的范围档的情况。例如在变速杆被从前进档操作到“3(3rd) ”的范围档的情况下从自动变速模式向手动变速模式转变。
[0076]另外，在配置于驾驶座前方的方向盘9b (参照图2)设置有拨片开关9c、9d。这些拨片开关9c、9d呈杆形状，包括在手动变速模式下用于输出要求加档的指令信号的加档用拨片开关9c以及用于输出要求减档的指令信号的减档用拨片开关9d。在上述加档用拨片开关9c标记有“ + ”记号，在上述减档用拨片开关9d标记有记号。并且，在上述变速杆91被操作到“S档”而为“手动变速模式”的情况下，当操作(拨向靠近自己侧的操作)换挡用拨片开关9c时，每操作一次，变速级一次一级地上升。另一方面，当操作(拨向靠近自己侧的操作)减档用拨片开关9d时，每操作一次，变速级一次一级地下降。
[0077]这样，在本实施方式的混合动力系统中，当变速杆91被操作到“D档”而为“自动变速模式”时，进行驱动控制使得发动机2高效率地运行。具体地说，控制混合动力系统使得发动机2的运行工作点处于最佳燃料经济性线上。另一方面，当变速杆91被操作到“S档”而为“手动变速模式(S模式)”时，能够根据驾驶员的变速操作将发动机2的转速相对于齿圈轴3e的转速的比即变速比变更为例如6级(1st?6th)。第一变速级(1st)是变速比最大的变速级，第六变速级(6th )是变速比最小的变速级。
[0078]-电动发电机和马达EOT-
[0079]电动发电机MGl、MG2均由能够作为发电机而驱动且能够作为电动机而驱动的公知的同步发电电动机构成，通过变换器21、22和升压转换器23在其与电池(蓄电装置)24之间进行电力交换。将各变换器21、22、升压转换器23以及电池24连接的电力线25构成为各变换器21、22所共用的正极母线和负极母线，能够在其它马达中消耗通过电动发电机MGU MG2中的任一个发电产生的电力。因而，通过从电动发电机MG1、MG2中的任一个产生的电力、不足的电力，能对电池24进行充放电。在通过电动发电机MGl、MG2而电力收支平衡的情况下，不对电池24进行充放电。
[0080]电动发电机MG1、MG2均由马达用电子控制单元(以下称为马达E⑶)13进行驱动控制。该马达ECU 13被输入为了对电动发电机MG1、MG2进行驱动控制所需的信号、例如来自对电动发电机MGl、MG2的转子(旋转轴)的各旋转位置进行检测的MGl转速传感器(resolver,分解器)26和MG2转速传感器27的信号、由电流传感器检测出的施加到电动发电机MGl、MG2的相电流等，从马达E⑶13向变换器21、22输出开关控制信号。例如，将电动发电机MGl、MG2中的某一个作为发电机而进行驱动控制(例如对第二电动发电机MG2进行再生控制)或者作为电动机而进行驱动控制(例如对第二电动发电机MG2进行牵弓I控制)。另夕卜，马达E⑶13与混合动力E⑶10进行通信，根据来自该混合动力E⑶10的控制信号而如上所述那样对电动发电机MG1、MG2进行驱动控制，并且根据需要将与电动发电机MG1、MG2的运行状态有关的数据输出到混合动力ECU 10。
[0081]-电池和电池ECT-
[0082]由电池用电子控制单元(以下称为电池E⑶)14管理电池24。该电池E⑶14被输入管理电池24所需的信号、例如来自设置于电池24的端子间的电压传感器24a的端子间电压、来自安装于与电池24的输出端子连接的电力线25的电流传感器24b的充放电电流、来自安装于电池24的电池温度传感器24c的电池温度Tb等，根据需要将与电池24的状态有关的数据通过通信输出到混合动力E⑶10。
[0083]另外，电池E⑶14为了管理电池24，根据由电流传感器24b检测出的充放电电流的累计值来运算电力的剩余容量SOC (State of Charge:充电状态),另外,根据运算出的该剩余容量SOC以及由电池温度传感器24c检测出的电池温度Tb来运算作为可对电池24充放电的最大允许电力的输入限制Win、输出限制Wout。根据电池温度Tb来设定输入限制Win、输出限制Wout的基本值，根据电池24的剩余容量SOC来设定输入限制用校正系数以及输出限制用校正系数，能够通过对上述设定的输入限制Win、输出限制Wout的基本值乘以上述校正系数来设定电池24的输入限制Win、输出限制Wout。
[0084]-混合动力E⑶和控制系统-
[0085]如图2所不，上述混合动力ECU 10具备CPlKCentral Processing Unit:中央处理单兀)40>ROM (Read Only Memory:只读存储器)41、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)42以及备份RAM 43等。在ROM 41中存储有各种控制程序和/或执行这些各种控制程序时参照的映射等。CPU 40根据存储在ROM 41中的各种控制程序映射来执行各种的运算处理。RAM 42是临时存储CPU 40的运算结果和/或从各传感器输入的数据等的存储器。备份RAM 43例如是在IG-OfT时存储应该保存的数据等的非易失性存储器。
[0086]以上的CPU 40、ROM 41、RAM 42以及备份RAM 43通过总线46相互连接，并且与输入接口 44和输出接口 45连接。
[0087]在输入接口 44连接有上述换挡位置传感器50、上述的工作开关51、输出与加速器踏板的踩踏量相应的信号的加速器开度传感器5 2、输出与制动踏板的踩踏量相应的信号的制动踏板传感器53以及输出车体速度相应的信号的车速传感器54等。
[0088]由此，对混合动力E⑶10输入来自换挡位置传感器50的换挡位置信号、来自工作开关51的IG-On信号、IG-Off信号、来自加速器开度传感器52的加速踏板开度信号、来自制动踏板传感器53的制动踏板位置信号以及来自车速传感器54的车速信号等。
[0089]另外，在输入接口 44和输出接口 45连接有上述发动机E⑶11、马达E⑶13、电池ECU 14、后述的GSI (Gear Shift Indicator:换档指示器)_ECU 16，混合动力ECU 10在这些发动机E⑶11、马达E⑶13、电池E⑶14以及GS1-E⑶16之间进行各种控制信号和/或数据的收发。[0090]-混合动力系统的驱动力流-
[0091]这样构成的混合动力车辆I中，根据与驾驶员的加速器踏板的踩踏量对应的加速踏板开度Acc和车速V对应该输出到驱动轮6a、6b的转矩(要求转矩)进行计算，对发动机2和电动发电机MG1、MG2进行运行控制，以使得利用与该要求转矩对应的要求驱动力来行驶。具体地说，为了实现燃料消耗量的削减，在要求驱动力较低的运行区域中，利用第二电动发电机MG2来得到所述要求驱动力。另一方面，在要求驱动力较高的运行区域中，利用第二电动发电机MG2，并且驱动发动机2，使用来自这些驱动源(行驶驱动力源)的驱动力来得到所述要求驱动力。
[0092]更具体地说，在车辆出发时、低速行驶时等发动机2的运行效率低的情况下，仅使用第二电动发电机MG2进行行驶(以下也称为“EV行驶”)。另外，在驾驶员使用配置于车室内的行驶模式选择开关来选择了 EV行驶模式的情况下，也进行EV行驶。
[0093]另一方面，在通常行驶(以下也称为HV行驶)时，例如通过上述动力分配机构3将发动机2的驱动力分为两个路径(转矩分配)、使用其一方的驱动力进行驱动轮6a、6b的直接驱动(通过直达转矩进行的驱动)，使用另一方的驱动力驱动第一电动发电机MGl来进行发电。此时，使用通过驱动第一电动发电机MGl而产生的电力来驱动第二电动发电机MG2,进行驱动轮6a、6b的驱动辅助(通过电路径进行的驱动)。
[0094]这样，上述动力分配机构3作为差动机构而发挥功能，通过其差动(差速)作用将来自发动机2的动力的主要部分以机械方式传递到驱动轮6a、6b,使用从第一电动发电机MGl向第二电动发电机MG2的电路径对来自该发动机2的动力的剩余部分以电方式进行传递，由此发挥作为电气改变变速比的电式无级变速器的机能。由此，能够不依赖于驱动轮6a、6b (齿圈轴3e)的转速和转矩而自由地操作发动机转速和发动机转矩，能够一边得到驱动轮6a、6b所要求的驱动力、一边得到燃料消耗率最优化的发动机2的运行状态。
[0095]另外，在高速行驶时，进一步将来自电池24的电力提供给第二电动发电机MG2，使该第二电动发电机MG2的输出增大而对驱动轮6a、6b进行驱动力的追加(驱动力辅助、牵引)。
[0096]进一步，在减速时，第二电动发电机MG2作为发电机来发挥功能而进行再生发电，将回收得到的电力储存到电池24。在电池24的充电量降低而特别需要充电的情况下，使发动机2的输出增加，使第一电动发电机MGl的发电量增加，增加对电池24的充电量。另外，在低速行驶时，有时也根据需要进行增加发动机2的驱动量的控制。例如，存在如上所述那样电池24需要充电的情况、驱动空调等辅机的情况、使发动机2的冷却水温度上升至预定温度的情况等。
[0097]另外，在本实施方式的混合动力车辆I中，根据车辆的运行状态和/或电池24的状态下，为了使燃料经济性提高，使发动机2停止。并且，之后也对混合动力车辆I的运行状态和/或电池24的状态进行检测，再次启动发动机2。这样，在混合动力车辆I中，工作开关51即使处于ON (启动)位置，发动机2也进行间歇运行(间歇性反复进行发动机停止与发动机启动的运行)。
[0098]-手动变速模式的基本控制-
[0099]接着，说明上述的“手动变速模式”下的混合动力系统的基本控制。
[0100]图3是表示在由驾驶员将变速杆91操作到S档、且处于踩踏加速踏板(执行加速)的状态时通过混合动力ECU 10执行的手动变速模式的基本控制的程序的流程图。该流程图按每预定时间(例如几毫秒)而反复执行。
[0101]首先，在步骤STl中，执行根据来自换挡位置传感器50的输出信号识别的变速级(在手动变速模式下选择的变速级；以下有时也称为“档位SP”)、根据来自加速器开度传感器52的输出信号求出的加速器开度Acc、根据来自车速传感器54的输出信号求出的车速V、根据来自MGl转速传感器26和MG2转速传感器27的输出信号求出的电动发电机MG1、MG2的转速Nml、Nm2、充放电要求功率Pb、作为电池24的充放电所允许的电力的输入限制Win、输出限制Wout这些控制所需的数据的输入处理。
[0102]上述电动发电机MGl、MG2的转速Nml、Nm2的信息被从马达E⑶13输入到混合动力E⑶10。另外，作为充放电要求功率Pb，根据电池24的剩余容量SOC等而通过电池E⑶14被设定为应该对电池24进行充放电的电力，被从该电池E⑶14输入到混合动力E⑶10。进一步，对于电池24的充电所允许的电力即作为充电允许电力的输入限制Win以及电池24的放电所允许的电力即作为放电允许电力的输出限制Wout，根据由电池温度传感器24c检测出的电池温度Tb和电池24的剩余容量SOC来设定，并被从该电池ECU 14输入到混合动力 ECU 10。
[0103]在步骤STl的数据输入处理之后，进入步骤ST2，在根据输入的档位SP、加速器开度Acc以及车速V来设定了应该输出到齿圈轴3e的要求转矩Tr之后，设定对发动机2要求的要求功率Pe。
[0104]在本实施方式中，预先设定了档位SP、加速器开度Acc、车速V、要求转矩Tr之间的关系的要求转矩设定映射被存储在ROM 41中，参照该要求转矩设定映射，提取出与档位SP、加速器开度Acc以及车速V对应的要求转矩Tr。
[0105]图4示出要求转矩设定映射的一例。该图4的要求转矩设定映射是将车速V和加速器开度Acc作为参数来求出驾驶员的要求转矩的映射，与不同的加速器开度Acc对应地示出了多个特性线。这些特性线中，最上方所表示的特性线相当于加速器开度的全开(Acc=IOO %)。另外，与加速器开度Acc全闭相当的特性线由“Acc=0% ”来表示。这些特性线具有车速V越快、则用于产生制动力的驾驶员的要求转矩相对越高的特性。
[0106]并且，作为对于根据图4的要求转矩设定映射求出的要求转矩Tr乘以齿圈轴3e的转速Nr而得到的值(TrXNr)、充放电要求功率Pb (其中将放电要求侧设为正)和损耗Loss的总和而算出上述要求功率Pe。
[0107]接着，进入步骤ST3，根据在步骤ST2中设定的要求功率Pe来设定发动机2的临时目标运行工作点(运行点)即临时目标转速Netmp以及临时目标转矩Tetmp。在本实施方式中，根据作为通常行驶用(HV行驶用)运行工作点的设定限制而预先设定的用于使发动机2高效工作的工作线(以下有时也称为“最佳燃料经济性工作线”)以及要求功率Pe来设定发动机2的临时目标转速Netmp和临时目标转矩Tetmp。
[0108]在图5中例示发动机2的最佳燃料经济性工作线以及转速Ne与转矩Te的相关曲线(要求功率线)。如该图5所示，可以作为上述最佳燃料经济性工作线与表示要求功率Pe(Ne X Te ) —定的情况的相关曲线(要求功率线)的交点(图中的点X)来求出临时目标转速Netmp和临时目标转矩Tetmp。
[0109]这样在设定了发动机2的临时目标转速Netmp和临时目标转矩TetmP之后，进入步骤ST4，根据上述输入的档位SP和车速V来设定发动机2的转速Ne的下限值即发动机下限转速Nemin。
[0110]在本实施方式的混合动力车辆I中，在作为档位SP选择了顺序档时，根据车速V和档位SP (1st?6th)来预先设定发动机下限转速Nemin。
[0111]图6是预先确定档位SP和车速V(或者齿圈轴3e的转速)与发动机下限转速Nemin的关系的发动机下限转速设定映射。该发动机下限转速设定映射被存储在混合动力ECU 10的ROM 41中，作为发动机下限转速Nemin，从该映射抽取、设定与所提供的车速V和档位SP对应的值。
[0112]S卩，使档位1st?6th分别与不同的发动机2的运行点设定限制(目标转速设定限制)相对应(关联)。具体地说，发动机下限转速Nemin相对于同一车速V被设定为档位SP的级数越大(越是从1st至6th)、则该发动机下限转速Nemin为越小的值。这是为了，在加速器开度Acc小的情况下、或在未踩踏加速踏板(不加速)时利用发动机2的摩擦力而使其阻力量作为发动机制动(对驱动轮6a、6b的制动力)而发挥功能的情况下，通过变速级越低(变速比越大)、则越限制发动机转速的降低，由此使得产生足够的制动力，模拟与具备手动变速器(manual transmission)的车辆同等的发动机制动。通过设定该发动机下限转速Nemin，从而如图7所示那样，根据变速级和车速的不同而发动机制动转矩(作为制动力作用于驱动轮6a、6b的转矩)的大小不同，即使是同一车速(预定车速以上的同一车速)，变速级越低一侧(变速比越大一侧)，能得到越大的发动机制动转矩。
[0113]在这样设定了发动机下限转速Nemin之后，进入步骤ST5，将临时目标转速Netmp和发动机下限转速Nemin中的高的一侧设定为发动机2的目标转速Ne，并且，通过将在步骤ST2中设定的要求功率Pe除以目标转速Ne，由此设定发动机2的目标转矩Te。
[0114]之后，进入步骤ST6，在使用上述设定的目标转速Ne、齿圈轴3e的转速Nr以及动力分配机构3的齿轮(变速)比P (太阳轮3a的齿数/齿圈3b的齿数)来算出了第一电动发电机MGl的目标转速Nml之后，根据算出的该目标转速Nml和当前的转速Nml来设定第一电动发电机MGl的指令转矩Tml。
[0115]在这样设定了第一电动发电机MGl的指令转矩Tml之后，进入步骤ST7，通过对电池24的输入输出限制WiruWout与作为指令转矩Tml和当前的第一电动发电机MGl的转速Nml的积而得到的第一电动发电机MGl的消耗电力(发电电力)之间的偏差除以第二电动发电机MG2的转速Nm2，计算作为可从第二电动发电机MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tmin、Tmax0
[0116]接着，在步骤ST8中，根据上述要求转矩Tr、指令转矩Tml、动力分配机构3的齿轮比P以及减速机构7的齿轮比Gr来计算作为应该从第二电动发电机MG2输出的转矩的临时马达转矩Tm2tmp，在步骤ST9中，将第二电动发电机MG2的指令转矩Tm2设定为根据在上述步骤ST7中计算出的转矩限制TmiruTmax来限制了临时马达转矩Tm2tmp而得到的值。通过这样设定第二电动发电机MG2的指令转矩Tm2，能够将输出到齿圈轴3e的转矩设定为在电池24的输入限制Win、输出限制Wout的范围内进行了限制的转矩。
[0117]在这样设定了发动机2的目标转速Ne和目标转矩Te、各电动发电机MGl、MG2的指令转矩Tml、Tm2之后，进入步骤ST10，将发动机2的目标转速Ne和目标转矩Te发送到发动机E⑶11，将各电动发电机MG1、MG2的指令转矩Tml、Tm2发送到马达E⑶13，执行这些发动机2和各电动发电机MG1、MG2的控制。也就是说，接收到目标转速Ne和目标转矩Te的发动机ECU 11执行用于得到目标转速Ne和目标转矩Te的发动机控制(燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等)。另外，接收到指令转矩Tml、Tm2的马达ECU 13对变换器21、22的开关元件进行开关控制，使得使用指令转矩Tml来驱动第一电动发电机MGl，并且使用指令转矩Tm2来驱动第二电动发电机MG2。
[0118]通过反复进行以上动作，在混合动力车辆I中，在选择了 S档来作为档位SP时(在选择了手动变速模式时)，在根据档位SP (1st?6th)来设定了要求转矩Tr、发动机2的目标运行工作点(目标转速Ne和目标转矩Te )之后，对发动机2和各电动发电机MGl、MG2进行控制，使得基于要求转矩Tr的转矩被输出到齿圈3e，由此，能够响应性良好地应对驾驶员的加减速要求。
[0119]-变速指示装置_
[0120]在本实施方式的混合动力车辆I搭载有变速指示装置，该变速指示装置在手动变速模式(S模式)下，进行提示驾驶员进行变速的变速指示(变速弓丨导)。以下，对该变速指示装置进行说明。
[0121]如图8所示，在配置于车室内的驾驶座前方的组合仪表6配置有速度表61、转速表62、水温表63、燃料表64、里程表65、短距离里程表66以及各种警告指示灯等。
[0122]并且，在该组合仪表6设置有变速指示装置，该变速指示装置根据混合动力车辆I的行驶状态来指示适于实现燃料经济性提高等的变速级(齿轮位置)的选择。以下，对该变速指示装置进行说明。
[0123]在组合仪表6中作为变速指示用显示部而配置有对变速级进行加档指示时点亮的加档灯67、对变速级进行减档指示时点亮的减档灯68。这些加档灯67和减档灯68例如由LED等构成，通过GS1-E⑶16 (参照图1)来控制点亮和熄灭。由这些加档灯67、减档灯68以及GS1-E⑶16构成本发明所指的变速指示装置。也可以不具备GS1-E⑶16而为以下结构:上述发动机ECU 11或者未图示的功率管理ECU对加档灯67和减档灯68的点亮和熄灭进行控制。
[0124]-S模式时的换挡指示控制-
[0125]首先，在混合动力车辆中，如上所述，在S模式下且发动机的停止被允许(允许间歇运行)的情况下，尽管能够进行EV行驶，但也有时根据由通过手动操作选择的变速级(变速比)决定的要求(条件)(例如在手动变速模式下选择的变速级为禁止发动机间歇运行(发动机停止)的变速级的情况)而使发动机为运行状态。当为这样的状况时，由于发动机运行，有时燃料经济性会恶化。
[0126]考虑这样的情况，在本实施方式中，具有以下特征:在S模式时发动机2处于运行状态的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机2停止(允许发动机间歇运行)的变速级、即能够进行EV行驶的变速级的变更，由此实现燃料经济性的提高。参照图10的流程图说明其具体的控制(S模式时的换挡指示控制)的一例。
[0127]在混合动力E⑶10中每预定时间(例如每几msec)而反复执行图10的控制例程。
[0128]在说明图10的S模式时的换挡指示控制之前，说明允许发动机2停止的变速级(发动机停止允许变速级)。
[0129]在本实施方式中，将在S模式时能够选择的变速级(第一变速级?第六变速级)中的、第六变速级(6th)设为发动机2的停止被允许的变速级(发动机间歇运行允许变速级)，将从第一变速级(1st)至第五变速级(5th)的变速级设为发动机2的停止不被允许的变速级(发动机间歇运行禁止变速级)。发动机间歇运行允许变速级(6th)被存储在混合动力E⑶10 的 ROM 41 内。
[0130]另外，在图10的控制例程(也包括图11的子例程)的执行过程中，混合动力E⑶10识别动力传递系统的当前的变速级(当前变速级)。例如，算出动力分配机构3的输入轴(行星架3d)的转速(发动机转速)与齿圈轴3e的转速(根据车速传感器54或者输出轴转速的输出信号来识别)之比(变速比)，根据所算出的该变速比来识别当前变速级。也可以基于档位传感器50的输出信号，根据将变速杆91操作到了 S档时所设定的变速级以及向该S档上的“ + ”或者档的操作次数等来识别当前变速级。
[0131]接着，说明图10的控制例程。
[0132]当该图10的控制例程开始时，首先在步骤STlOl中，根据档位(换挡位置)感器50的输出信号来判断是否选择了 S模式(手动变速模式)。在其判断结果为否定判断(否)的情况下返回。在步骤STlOl的判断结果为肯定判断(是)的情况下进入到步骤ST102。
[0133]在步骤ST102中，判断为发动机2是否为运行状态。例如可以根据曲轴位置传感器56的输出信号来判断“发动机运行状态”，另外，也可以根据从混合动力E⑶10发送给发动机ECU 11的指令信号等来判断“发动机运行状态”。
[0134]在上述步骤ST102的判断结果为否定判断(否)的情况下，即在为发动机2停止的状态下的EV行驶的情况下，使得禁止上述变速指示装置的换挡指示而不进行变速引导(变速指示)(步骤ST104)。
[0135]另一方面，在步骤ST102的判断结果为肯定判断(是)的情况下，即在S模式时发动机2为运行状态的情况下，在步骤ST103中执行换挡指示控制的子例程。参照图11说明该子例程。
[0136]当图11的子例程开始时，首先在步骤ST131中，判断发动机自动停止条件是否成立。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下(在发动机自动停止条件成立的情况下)进入步骤ST132。在步骤ST131的判断结果为否定判断(否)的情况下(在发动机自动停止条件不成立的情况下)进入步骤ST136。
[0137]在此，关于步骤ST131的判断中使用的“发动机自动停止条件”，在不存在电池要求、空调要求、驱动力要求等发动机运行要求的情况下为“发动机自动停止条件成立”，在存在发动机运行要求的情况下为“发动机自动停止条件不成立”。
[0138]在步骤ST132中，判断动力传递系统的当前变速级是否为低于发动机停止允许变速级(第六变速级)的变速级(当前变速级〈发动机停止允许变速级)。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下进入步骤ST133。
[0139]在步骤ST133中，从混合动力E⑶10对GS1-E⑶16发送用于实施加档指令的控制信号而点亮加档灯67 (参照图9的(a))(发出加档指示)。该动作相当于本发明的“提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更”。
[0140]该加档灯67的点亮(加档指示)持续到步骤ST132的判断结果成为否定判断(否)(成为“当前变速级=发动机停止允许变速级”)为止。当驾驶员根据由这样的加档灯67的点亮实现的加档指示(变速引导)将变速杆91向“ + ”档操作或者操作加档用拨片开关9c时，在混合动力系统中进行加档动作。在通过该加档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第六变速级)变为了相同的时刻(步骤ST132的判断结果成为了否定判断(否)的时刻)，熄灭加档灯67，不实施上述变速指示装置的换挡指示(步骤ST134)。
[0141]具体地说明以上的步骤ST132?步骤ST133的处理，在通过手动操作设定的当前变速级例如为第四变速级(4th)的情况下，该当前变速级为低于发动机停止允许变速级(第六变速级)的变速级，因此点亮加档灯67而发出加档指示。当驾驶员根据该加档指示进行一次加档操作时，当前变速级变为第五变速级(5th)。在该一次加档操作中，当前变速级没有达到发动机停止允许变速级(第六变速级)，因此由加档灯67的点亮进行的加档指示持续。然后，在驾驶员再次进行了加档操作时，当前变速级与发动机停止允许变速级(第六变速级)一致。
[0142]在通过这样的加档操作(例如4th — 5th — 6th)而当前变速级达到了发动机停止允许变速级(第六变速级)时，使上述变速指示装置的换挡指示成为不实施(步骤ST134)。进而，在步骤ST135中停止发动机2，将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。之后，结束该子例程的处理而返回到图10的主例程。
[0143]另一方面，在上述步骤ST131的判断结果为否定判断(否)的情况下，即在发动机自动停止条件不成立的情况下，禁止提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示(步骤ST136)。之后，结束该子例程的处理而返回到图10的主例程。
[0144]-效果-
[0145]如上所述，根据本实施方式，在S模式时能够使发动机停止(能够进行EV行驶)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更，因此通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)来以手动方式进行变速，能够使混合动力车辆I的行驶状态转变为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0146]并且，在发动机自动停止条件成立情况下(在处于允许发动机停止的变速级时发动机被停止的情况下)发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述的发动机运行要求无法停止发动机2的情况下，即在即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0147]在即使是允许发动机停止的变速级、但根据发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下，也可以使得提示与向上述发动机停止允许变速级的变更不同方式的变更。
[0148](变形例1-1)
[0149]参照图12说明S模式时的换挡指示控制的其它例。该图12的控制例程也可以在混合动力E⑶10中执行。
[0150]在本例中，特征在于:在上述实施方式I的图10的流程图中，在步骤ST102与步骤ST103之间追加了步骤ST120的判断处理。
[0151 ] 在该步骤ST120中，根据车速传感器54的输出信号来求出当前车速V，并且根据加速器开度传感器52的输出信号来求出当前的加速器开度Acc,使用这些车速V和加速器开度Acc，参照图4示出的要求转矩设定映射(map)来求出要求转矩Tr。根据该要求转矩Tr和上述车速V，判断当前的混合动力车辆I的车辆状态是否进入到图13示出的映射的能够允许发动机停止的区域(用斜线表示的6th的区域)。在其判断结果为否定判断(否)的情况下返回。需说明的是，图13的映射是将车速和要求转矩作为参数、考虑第二电动发电机MG2的特性线图而通过实验、计算等求出以第六变速级(6th)的变速比能够允许发动机停止的区域(能够进行EV行驶的区域)所得到的区域映射化而得到的，被存储于混合动力ECU 10的ROM 41内。
[0152]在上述步骤ST120的判断结果为肯定判断(是)的情况下(在混合动力车辆I的车辆状态为能够允许发动机停止的区域内的情况下)，在进行了将第六变速级(6th)设为发动机停止允许变速级的设定之后，进入步骤ST103。
[0153]在步骤ST103中，执行与图11的子例程同样的处理。也就是说，在发动机自动停止条件成立的情况下，将动力传递系统的当前变速级与在上述步骤ST120中设定的发动机停止允许变速级(第六变速级)进行比较，在当前变速级为低于发动机停止允许变速级(第六变速级)的变速级(当前变速级〈发动机停止允许变速级)的情况下，点亮加档灯67 (参照图9的(a))而发出加档指示。当驾驶员根据该加档指示(变速引导)而将变速杆91向“ + ”档操作或者操作加档用拨片开关9c时，在混合动力系统中进行加档动作。并且，当通过该加档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第六变速级)变为相同时，熄灭加档灯67，不实施上述变速指示装置的换挡指示，并且停止发动机2而将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。
[0154]另一方面，在发动机自动停止条件不成立的情况下，执行如下处理:将提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示禁止。
[0155]-效果-
[0156]根据本例，在S模式时，在混合动力车辆I的车辆状态进入到发动机能够停止的区域(能够进行EV行驶的区域)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)来以手动方式进行变速，能够使混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0157]并且，仅限于发动机自动停止条件成立的情况下，发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述的发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下、SP在即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0158](变形例1-2)
[0159]参照图14说明S模式时的换挡指示控制的另一例。该图14控制例程(也包括图15的子例程)也可以在混合动力E⑶10中执行。
[0160]在本例中，将在S模式时能够选择的变速级(第一变速级?第六变速级)中的第一变速级(1st)至第三变速级(3rd)设为允许发动机2停止的变速级(发动机间歇运行允许变速级)，将第四变速级(4th)至第六变速级(6th)的变速级设为不允许发动机2停止的变速级(发动机间歇运行禁止变速级)。
[0161]在图14的控制例程(也包括图15的子例程)的执行过程中，混合动力E⑶10也对动力传递系统的当前的变速级(当前变速级)进行识别。
[0162]图14的控制例程的步骤ST201和步骤ST202的各处理与上述的图10的控制例程的步骤STlOl和步骤ST102是相同的，因此省略其详细说明。[0163]在上述步骤ST202的判断结果为否定判断(否)的情况下、即在为发动机2停止的状态下的EV行驶的情况下，使得禁止上述变速指示装置的换挡指示而不进行变速引导(变速指示)(步骤ST204)。
[0164]另一方面，在步骤ST202的判断结果为肯定判断(是)的情况下、即在S模式时发动机2处于运行状态的情况下，在步骤ST203中执行换挡指示控制的子例程。参照图15说明该子例程。
[0165]当图15的子例程开始时，首先在步骤ST231中，判断发动机自动停止条件是否成立。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下进入步骤ST232。在步骤ST231的判断结果为否定判断(否)的情况下(在发动机自动停止条件不成立的情况下)进入步骤ST236。关于发动机自动停止条件的成立或者不成立，与上述实施方式是相同的，因此省略其说明。
[0166]在步骤ST232中，对动力传递系统的当前变速级与上述的发动机停止允许变速级(1st?3rd)中的最高变速级(第三变速级)进行比较，判断当前变速级是否为高于发动机停止允许变速级(3rd)的变速级(当前变速级>发动机停止允许变速级)。在其判断结果为肯定判断(是)的情况下进入步骤ST233。
[0167]在步骤ST233中，从混合动力E⑶10对GS1-E⑶16发送用于实施减档指令的控制信号而点亮减档灯68(参照图9的(b))。该减档灯68的点亮(减档指示)持续到步骤ST232的判断结果成为否定判断(否)(变为“当前变速级=发动机停止允许变速级”)为止。根据由这样的减档灯68的点亮实现的加档指示(变速引导)，当驾驶员将变速杆91向位置操作或者操作减档用拨片开关9d时，在混合动力系统中进行减档动作。在通过该减档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第三变速级)变为相等的时刻(步骤ST232的判断结果成为了否定判断(否)的时刻)，熄灭减档灯68，不实施上述变速指示装置的换挡指示(步骤 ST234)。
[0168]具体地说明以上的步骤ST232?步骤ST233的处理，在通过手动操作设定的当前变速级例如为第五变速级(5th)的情况下，该当前变速级为高于发动机停止允许变速级(第三变速级)的变速级，因此通过减档灯68的点亮来发出减档指示。当驾驶员根据该减档指示进行一次减档操作时，当前变速级变为第四变速级(4th)。在该一次的减档操作中，当前变速级没有达到发动机停止允许变速级(第三变速级)，因此通过点亮减档灯68来发出的减档指示持续。然后，在驾驶员再次进行了减档操作时，当前变速级与发动机停止允许变速级(第三变速级)一致。
[0169]在通过这样的减档操作(例如5th — 4th — 3rd)而当前变速级达到了发动机停止允许变速级(第三变速级)的时刻，不实施上述变速指示装置的换挡指示(步骤ST234)。进而，在步骤ST235中使发动机2停止，将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。之后，结束该子例程的处理而返回到图14的主例程。
[0170]另一方面，在上述步骤ST231的判断结果为否定判断(否)的情况下、即在发动机自动停止条件不成立的情况下，将提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示禁止(步骤ST236)。之后，结束该子例程的处理而返回到图14的主例程。
[0171]-效果-
[0172]如上所述，根据本例，在S模式时发动机能够停止(能够进行EV行驶)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd)的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)以手动方式进行变速，能够将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0173]并且，仅限于发动机自动停止条件成立的情况下，发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下、即即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0174](变形例1-3)
[0175]参照图16说明S模式时的换挡指示控制的另一例。该图16的控制例程也可以在混合动力E⑶10执行。
[0176]在本例中，特征在于:在上述(变形例1-2)的图14的流程图中，在步骤ST202与步骤ST203之间追加了步骤ST220的判断处理。
[0177]在该步骤ST220中，根据车速传感器54的输出信号来求出当前的车速V，并且根据加速器开度传感器52的输出信号来求出当前的加速器开度Acc,使用这些车速V和加速器开度Acc，参照图4示出的要求转矩设定映射来求出要求转矩Tr。根据该要求转矩Tr和上述车速V，判断当前的混合动力车辆I的车辆状态是否进入到图17的映射的能够允许发动机停止的区域(用斜线表示的3th的区域)。在其判断结果为否定判断(否)的情况下返回。图17的映射是将车速和要求转矩作为参数、考虑第二电动发电机MG2的特性线图而通过实验、计算等求出以第三变速级(3rd)的变速比能够允许发动机停止的区域(能够进行EV行驶的区域)所得到区域映射化而得到的，存储在混合动力ECU 10的ROM 41内。
[0178]在步骤ST220的判断结果为肯定判断(是)的情况下(在混合动力车辆I的车辆状态为能够允许发动机停止的区域内的情况下)，在进行了将第三变速级(3rd)设为发动机停止允许变速级的设定之后，进入步骤ST203。
[0179]在步骤ST203中，执行与图15的子例程同样的处理。也就是说，在发动机自动停止条件成立的情况下，对动力传递系统的当前变速级与在上述步骤ST220中设定的发动机停止允许变速级(3rd)进行比较，在当前变速级为高于发动机停止允许变速级(第三变速级)的变速级(当前变速级 > 发动机停止允许变速级)的情况下，点亮减档灯68 (参照图9的(b))来发出减档指示。当驾驶员根据该减档指示(变速引导)将变速杆91向档操作或者操作减档用拨片开关9d时，在混合动力系统中进行减档动作。并且，在通过该减档动作而当前变速级与发动机停止允许变速级(第三变速级)变为相同的时刻，熄灭减档灯68，不实施上述变速指示装置的换挡指示，并且停止发动机2，将混合动力车辆I的行驶状态转换为EV行驶。
[0180]另一方面，在发动机自动停止条件不成立的情况下，执行如下处理:将提示向上述发动机停止允许变速级的变更的换挡指示禁止。
[0181]在此，在本例中，在以作为发动机停止允许变速级的第三变速级(3rd)进行EV行驶的状况时，判断混合动力车辆I的车辆状态是否进入了以第二变速级(2nd)能够允许发动机停止的区域(步骤ST220的判断处理)。具体地说，使用如上述的图17所示那样的方式的映射(2nd用映射)，判断是否进入到能够允许发动机停止的区域，在其判断结果为肯定判断(是)的情况下，进行将第二变速级(2nd)设为发动机停止允许变速级的设定而执行图16的子例程。进而，在进入到以第一变速级(1st)能够允许发动机停止的区域内的情况下(使用如图17所示那样的方式的映射(1st用映射)来判断)，也可以使得进行将第一变速级(1st)设为发动机停止允许变速级的设定而执行图16的子例程。这样，能够抑制第二电动发电机MG2的输出转矩。
[0182]-效果-
[0183]如上所述，根据本例，在S模式时发动机能够停止(能够进行EV行驶)的情况下，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd、2nd或者1st)的变更，因此，通过驾驶员根据该变速指示(变速引导)以手动方式进行变速，能够将混合动力车辆I的行驶状态转变为EV行驶。由此，能够抑制使发动机2运行的状态下的行驶，能够实现燃料经济性的提高。
[0184]并且，仅限于发动机自动停止条件成立的情况下，发出提示向发动机停止允许变速级的变更的换挡指示，在根据上述的发动机运行要求而无法停止发动机2的情况下、SP即使提示变速到发动机停止允许变速级也无法得到燃料经济性效果的情况下，禁止换挡指示，因此能够消除无法预计燃料经济性效果的无用的换挡指示。
[0185][实施方式2]
[0186]在上述实施方式I中，说明了将本发明应用于搭载有两个电动发电机MG1、MG2的混合动力车辆HV的例子，但本发明不限于此，也可以应用于搭载一个电动发电机的混合动力车辆。参照图18来说明其一例。
[0187]本例的混合动力车辆是FR (前置发动机、后轮驱动)方式的混合动力车辆200，具备发动机201、电动发电机(MG)203、变速器205、驱动电动发电机203的变换器211、提供驱动电动发电机203的电力并且储存由电动发电机203发电得到的电力的电池212以及ECU210等，发动机201与电动发电机203通过第一离合器202相连结。另外，电动发电机203与变速器205通过第二离合器204相连结。由这些发动机201的曲轴、第一离合器202、电动发电机203、第二离合器204以及变速器205等构成本发明所指的动力传递系统。
[0188]发动机201是使汽油发动机、柴油发动机等燃料燃烧而输出动力的公知的动力装置(内燃机)，构成为能够对设置于进气通路的节气阀的节气门开度(吸入空气量)、燃料喷射量、点火正时等运行状态进行控制。另外，燃烧后的排气气体经由排气通路(未图示)被未图示的氧化催化剂进行净化之后被排放到外部空气中。
[0189]变速器205例如是使用离合器和制动器等摩擦接合元件以及行星齿轮机构来设定变速级(前进六级和后退一级)的有级式(行星齿轮式)的自动变速器。
[0190]并且，在该实施方式的混合动力车辆200中，切断(解放、断开)第一离合器202，连接(接合)第二离合器204，由此能够进行仅使用电动发电机203来驱动驱动轮(后轮)206L、206R的EV行驶。另外，通过使第一离合器202和第二离合器204这两者进行连接(接合)，能够实现利用发动机201的驱动力来驱动驱动轮206L、206R的行驶，并且能够使电动发电机203充电或者产生助推(辅助)转矩。
[0191]在此，在该实施方式的混合动力车辆200中也构成为:具备如图2所示那样的换挡操作装置9和/或拨片开关9c、9d等，当该换挡操作装置9的变速杆91被从D档切换为S档(S模式)时，从档位传感器(未图示)向ECU 210输出S模式信号，转换为能够进行sequential shiftmatic (顺序连续换挡)的种类(range)的切换操作的S模式。
[0192]进而，在该实施方式的混合动力车辆200中，也作为变速指示用的表示部，安装有构成组合仪表6 (参照图8)等变速指示装置的功能部，该组合仪表6配置有对变速级进行加档指示时点亮的加档灯67、对变速级进行减档指示时点亮的减档灯68。加档灯67和减档灯68通过E⑶210进行点亮控制。
[0193]并且，在该实施方式的混合动力车辆200中，也可以通过执行与上述的实施方式I所说明的S模式时的换挡指示控制(图10和图11的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更。
[0194]另外，也可以通过执行与上述的实施方式I的变形例1-1所说明的EV行驶中换挡指示控制(图12的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(6th)的变更。
[0195]另外，也可以通过执行与上述的实施方式I的变形例1-2所说明的EV行驶中换挡指示控制(图14和图15的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd)的变更。
[0196]进而，也可以通过执行与上述的实施方式I的变形例1-3所说明的EV行驶中换挡指示控制(图16的控制例程)同样的控制，来提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级(3rd,2nd或者1st)的变更。
[0197]这样，在本实施方式中，也在S模式时发动机能够停止的(能够进行EV行驶)的情况下，通过提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更，能够将混合动力车辆200的行驶状态转换为EV行驶，因此能够实现燃料经济性的提高。
[0198]在此，在图18的混合动力车辆200中，当变速器205的变速比(变速级)变化时，电动发电机203的运行点会变化，因此例如如图19所示，在变速比发生了变化时，存在电动发电机MG的运行点从能够进行EV行驶的区域变换为不能EV行驶的区域(发动机运行区域)(Px — Py)的情况、或从不能进行EV行驶的区域(发动机运行区域)变化为为能够进行EV行驶的区域(Py — Px)的情况。
[0199]因此，在该实施方式的混合动力车辆200中，存在执行如实施方式I那样的控制的情况、产生发动机停止和启动的波动的情况。具体地说，例如在变速器205的当前变速级达到发动机停止允许变速级而转换为EV行驶(通过加档转换到图19所示的能够进行EV行驶的区域(Py — Px))时，例如在要求驱动力(要求转矩)增加而电动发电机MG的运行点从能够进行EV行驶的区域过渡到不能EV行驶的区域的情况下，在转换为EV行驶之后有时发动机会立即启动。
[0200]为了消除这样的情况，仅限于混合动力车辆200的加速要求小的情况下、或者预测为加速要求小的状况持续的可能性高的情况下，采用提示驾驶员进行向允许发动机201的变速级的变更的构造即可。更具体地说，在混合动力车辆200的车速低的情况下、要求驱动力低的情况下、混合动力车辆200为稳定行驶的情况下、行驶模式为非功率(power，运动，动力)模式(能够进行功率模式与非功率模式(通常模式)的切替控制的情况下)的情况下、或者EV开关接通(ON)的情况下，判断为加速要求小的状况持续的可能性高，提示驾驶员进行向允许发动机停止的变速级的变更即可。
[0201]这样，在将变速器205向发动机停止允许变速级进行了变速时，电动发电机203的运行点不会变为不能EV行驶的区域。由此，能够避免在转换为EV行驶之后发动机立即启动的状况。
[0202]在该实施方式2中，变速器205也可以是带式无级变速器等无级变速器。[0203]-其它实施方式_
[0204]在本发明中，可以为:只是在手动变速模式时(S模式时)的电动机行驶时(EV行驶时)发出变速指示以使该EV行驶状态持续(保持),在发动机启动之后不发出如允许发动机停止的变速指示。
[0205]在上述实施方式I中，示出了将本发明应用于FF方式的混合动力车辆HV的例子，但不限于此，也可以将本发明应用于FR方式或者4WD方式的混合动力车辆。
[0206]在上述实施方式I中，示出了将本发明应用于具备两个电动发电机MG1、MG2和动力分配机构3的所谓分离(split)方式的混合动力车辆HV的例子，但不限于此，也可以将本发明应用于所谓串联方式或者并联方式的混合动力车辆。串联方式的混合动力车辆是发动机仅使用于发电电的发电而驱动轮仅利用马达(motor，电机)进行驱动的混合动力车辆，并联方式的混合动力车辆是通过发动机和马达来驱动驱动轮的混合动力车辆。
[0207]在上述实施方式I和实施方式2中，示出了将本发明应用于搭载有两个电动发电机或者一个电动发电机的混合动力车辆的控制的例子，但本发明应也可以用于具备三个以上的电动发电机而其中至少一个电动发电机进行车辆行驶驱动力的辅助的混合动力车的控制。
[0208]作为变速系统，本发明也可以应用于范围保持(range hold)型的系统(相对于所选择的变速级能够向低变速级侧自动变速的系统)、变速比保持型(保持所选择的变速级的系统)。在此所指的范围保持型是在变速杆处于顺序档(S档)的情况下混合动力E⑶10等将当前变速级作为上限变速级而将该上限变速级作为最高侧的变速级(最低侧的变速比)的在限制变速级范围内进行自动变速的控制。例如是在手动变速模式下的变速级是第三速级(3rd)的情况下将该第三速级作为上限变速级而能够在第三速级(3rd)?第一速级(1st)之间进行自动变速的状态。
[0209]产业上的可利用性
[0210]本发明在作为行驶用动力源而具备发动机和电动机(电动发电机或者马达)以及提示驾驶员进行变速的变速指示装置的混合动力车辆中能够有效地利用于手动变速模式时的变速指示控制。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备:能够输出行驶用的动力的发动机；能够输出行驶用的动力的电动机；动力传递系统，其向驱动轮传递动力，并且能够手动选择变速级；以及变速指示装置，其提示驾驶员变更所述变速级，所述控制装置的特征在于， 在对所述变速级进行手动变速的手动变速模式时，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在对所述变速级进行手动变速的手动变速模式时所述发动机处于运行状态的情况下，通过所述变速指示装置提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更，在所述动力传递系统的当前变速级变为了允许所述发动机停止的变速级的情况下，使所述发动机停止而转变为仅使用所述电动机的动力进行行驶的电动机行驶。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在对所述变速级进行手动变速的手动变速模式时处于仅使用所述电动机的动力进行行驶的电动机行驶时的情况下，通过所述变速指示装置发出变速指示以使得持续该电动机行驶。
4.根据权利要求1?3中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在变速级处于允许所述发动机停止的变速级时发动机停止的情况下，提示进行向允许所述发动机停止的变速级的变更，在即使处于允许所述发动机停止的变速级、所述发动机也不停止的情况下，提示进行与所述变更不同方式的变更。
5.根据权利要求1?4中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在车辆状态进入到允许所述发动机停止的区域的情况下，设定允许所述发动机停止的变速级，通过所述变速指示装置提示进行向所述变速级的变更。
6.根据权利要求1?5中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述动力传递系统具备能够无级切换变速比的无级变速器构，在所述手动变速模式下，以多级方式对通过所述无级变速器构设定的变速比进行切换。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 具备动力分配机构，该动力分配机构由行星齿轮机构构成，该行星齿轮机构具备连结所述发动机的输出轴的行星架、连结第一电动机的太阳轮以及连结第二电动机的齿圈，能够通过对所述第一电动机的转速进行控制来变更所述发动机的转速，由此来变更所述动力传递系统的变速比。
8.根据权利要求1?5中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 具备所述发动机和所述电动机，在所述电动机与驱动轮之间的动力传递路径上设置有能够手动选择变速级的有级变速器。
9.根据权利要求1?8中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 仅在车辆的加速要求小的情况下或者预测为加速要求小的状况持续的可能性高的情况下，提示驾驶员进行向允许所述发动机停止的变速级的变更。
10.根据权利要求9所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在EV开关接通时，判断为加速要求小的状况持续的可能性高。
【文档编号】B60W10/10GK103998307SQ201180025458
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2011年12月15日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】佐藤启太, 福代英司 申请人:丰田自动车株式会社
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